Nacido en Calais el 6 de noviembre de 2001, Lucas Chevalier comenzó a jugar al fútbol en el Sporting Club Coquelles, antes de incorporarse al AS Marck. En 2014, ingresó en la cantera del LOSC y debutó en National 2 con solo 16 años, en agosto de 2018. Cedido al Valenciennes en 2021-2022, disputó 30 partidos y fue elegido revelación entre los porteros de la Ligue 2. A su regreso a Lille, se convirtió en el guardameta titular a partir de 2022, ofreciendo grandes actuaciones.
Vivió una temporada 2024-2025 espectacular, siendo determinante para que el LOSC terminara séptimo en la fase liga de la UEFA Champions League. Al final de esa campaña, fue elegido mejor portero de la Ligue 1 en los Trophées UNFP y se convirtió en el jugador más joven nominado al Trofeo Yashin. Llegó al Paris Saint-Germain el 8 de agosto de 2025. En su primer partido, fue decisivo en la tanda de penaltis de la Supercopa de Europa de la UEFA ante el Tottenham (2-2, 4-3 pen.), y volvió a serlo en enero de 2026 frente al Olympique de Marseille en el Trophée des Champions (2-2, 4-1 pen.).
Conquistó la UEFA Champions League con el club de la capital el 30 de mayo de 2026 ante el Arsenal (1-1 pr., 4-3 pen.). A nivel internacional, Lucas Chevalier representa a Francia en las categorías inferiores desde marzo de 2017. Presente en el grupo de la selección absoluta desde noviembre de 2024, debutó con los Bleus en un partido de clasificación para el Mundial 2026 ante Azerbaiyán, el 30 de noviembre de 2025, ganado por Francia (3-1).