Lucas Gregorowicz wurde am 31. August 1976 in London geboren, wuchs aber hauptsächlich in Bochum auf, wo er 1996 bis 2000 an der Westfälischen Schauspielschule ausgebildet wurde. Ab 1997 hatte er ein Gastengagement am Schauspielhaus Bochum, 1999 spielte er dort unter der Regie von Leander Haußmann in Shakespeares "Viel Lärm um nichts". Nach einigen Auftritten in TV-Serien wie "Motorradcops", "Die Wache" und "Adelheid und ihre Mörder" folgte Gregorowiczs Kinodebüt an der Seite von Moritz Bleibtreu in Christian Züberts Kifferkomödie "Lammbock". Rollen in Fatih Akins "Solino", Vivian Naefes "So schnell du kannst" und Sönke Wortmanns "Das Wunder von Bern" folgten. In "Cattolica" von Rudolph Jula spielte Gregorowicz den hedonistischen Stefan, dessen Leben sich durch die Begegnung mit einem Fremden schlagartig verändert.

Gregorowicz war in den folgenden Jahren weiterhin sehr präsent im Fernsehen, spielte etwa den Jona in der ARD-Serie "4 gegen Z" (2005 bis 2007). Im Kino war er nach dem Drama "Sugar Orange" (2004) erst wieder im Jahr 2008 in einer Hauptrolle zu sehen: In "Hardcover" spielte er einen Schriftsteller, der sich auf der Suche nach Inspiration ins Kriminellenmilieu begibt. Regie führte erneut Christian Zübert.

Ebenfalls 2008 hatte er in dem Gangsterfilm "Chiko" eine wichtige Nebenrolle als Handlanger eines mächtigen Hamburger Drogenhändlers. Prägnant war auch seine Nebenrolle in Fatih Akins Komödie "Soul Kitchen" (2009): Darin spielte er einen Kellner und Musiker, der mit seiner Band in einer maroden Kiez-Kneipe probt, wodurch diese zum Szenetreff avanciert. Regisseur Lars Jessen besetzte ihn in der Komödie "Hochzeitspolka" (2010) als einen der drei besten Freunde von Christian Ulmens Hauptfigur.

In den Jahren danach wendete Gregorowicz sich wieder der Fernseharbeit zu. In dem britischen Mehrteiler "The Promise" ("Gelobtes Land", GB 2011) gab er einen tschechischen Captain im Israel des Jahres 1945; in dem vieldiskutierten Dreiteiler "Unsere Mütter, unsere Väter" (2013) sah man ihn als polnischen Partisanenführer im Zweiten Weltkrieg. Daneben wirkte er in Fernsehspielen wie der Komödie "Nina sieht es …!!!" (2011) und der Filmbiografie "Clara Immerwahr" (2014) mit.

2014 übernahm Gregorowicz die Hauptrolle eines schlitzohrigen Arztes in der achtteiligen Comedyserie "Schmidt – Chaos auf Rezept". Im Jahr darauf hatte er in der österreichischen Satire-Serie "Vorstadtweiber" (2015) eine Hauptrolle als deutscher Lobbyist in der "besseren" Wiener Gesellschaft. Seit Dezember 2015 verkörpert Lucas Gregorowicz den neuen Kriminalhauptkommissar in den vom RBB produzierten Folgen der Krimireihe "Polizeiruf 110". Von 2011 bis 2016 hatte er außerdem ein Engagement am Wiener Burgtheater.

Im Frühjahr 2016 sah man ihn nach rund sechsjähriger Leinwandpause wieder in einem Kinofilm: In der Komödie "Schrotten!" spielte er einen windigen Versicherungsvertreter, der von seinem Vater einen Schrottplatz erbt und dadurch mit seinem Bruder in zwielichtige Geschäfte verwickelt wird. Ebenfalls 2016 übernahm Gregorowicz in zwei Folgen der Krimiserie "Stralsund" die Rolle eines Killers. Fürs britische Fernsehen gehörte er neben Lars Eidinger und Rainer Bock zum Ensemble der Mini-Serie "SS-GB" (2017), die in einem von den Nazis besetzten London des Jahres 1941 spielt.

2017 starteten auch zwei Kinofilme mit Lucas Gregorowicz in Hauptrollen: "Lommbock", eine Fortsetzung der Kult-Kifferkomödie "Lammbock", und "Sommerfest", nach dem gleichnamigen Roman von Frank Goosen. Darin spielte er einen Theaterschauspieler, der bei einem Besuch in seiner Heimatstadt Bochum auf alte Freunde und seine Jugendliebe trifft.

Fürs Fernsehen entstand der Thriller "Passagier 23 – Verschwunden auf hoher See" (2018), mit Gregorowicz als labilem Polizeipsychologen, der auf einem Kreuzfahrtschiff ein traumatisiertes Mädchen befragen soll. Eine wichtige Rolle spielte Lucas Gregorowicz in der ersten Staffel der vielfach preisgekrönten Serie "Der Pass" (2018-2019): einen sensationsgierigen Journalisten, der sich auf einen folgenreichen Kontakt mit einem Serienmörder einlässt. Daneben verkörperte er weiterhin den Kriminalhauptkommissar in den RBB-Folgen der Krimireihe "Polizeiruf 110".

Auf der Kinoleinwand sah man ihn in der Actionkomödie "Der letzte Bulle" (2019) als alten Kumpel der Titelfigur, und in einer Nebenrolle des Neo-Noir-Thrillers "Man from Beirut" (2019). Im Herbst 2020 startete Oskar Roehlers Fassbinder-Filmbiografie "Enfant Terrible" in den Kinos, mit Gregorowicz als Ulli Lommel.