Luca gia nhập đội trẻ của Real Madrid từ năm 6 tuổi vào năm 2004, chơi ở vị trí thủ môn.[4], sau đó vào đội trẻ Castilla.[5]

Cha của Luca, Zinedine Zidane là huấn luyện viên Real Madrid - và là huấn luyện viên của Luca từ những ngày đầu sự nghiệp.[6] Luca có trận ra mắt chuyên nghiệp cho Real Madrid vào vòng cuối của mùa giải 2017–18, trong trận hòa 2–2 tại La Liga trước Villarreal ngày 19 tháng 5 năm 2018.[7][8] Trong mùa giải Champions League 2017-18 mà Real Madrid giành chiếc cúp thứ 13, anh là lựa chọn thứ 3 ở vị trí thủ môn.[9]

Anh được đem cho Racing Santander mượn vào ngày 8 tháng 7 năm 2019.[10][11]