Dopo un passato nelle giovanili della Fiorentina e aver girato diverse squadre nelle serie cadetta Luca Lezzerini è tornato alla Fiorentina per svolgere il ruolo di terzo portiere. Interpreta il proprio ruolo in maniera moderna non limitando il proprio raggio d'azione all'area di rigore, ma agendo anche da libero aggiunto, riuscendo a costruire bene il gioco dalle retrovie. Curiosità: nell'estate del 2014 ha effettuato un provino col Manchester United non superandolo.
Ha debuttato in Serie A appena ventenne il 1º novembre 2015 subentrando al 71' a Tătărușanu infortunato, in occasione dell'incontro vinto 4-1 contro il Frosinone. Il 24 novembre 2016 ha esordito anche in Europa League disputando da titolare il match perso 3-2 dai viola contro il PAOK.