Rodzina Romelu Lukaku pielęgnuje od lat piłkarskie tradycje. Jego ojciec był zawodowym piłkarzem i reprezentantem Zairu. Jego brat Jordan również żyje z piłki nożnej.
Rosły napastnik jako junior trenował w zespołach Rupel Boom, Wintam i Lierse SK. W wieku 12 lat przeprowadził się do Belgii. Pierwszy rok spędził w FC Brussels, rozegrał 68 meczy. Zdobywał średnio jedną bramkę na spotkanie. Kolejnym przystankiem był RSC Anderlecht. Tutaj zaczął dawać znać o sobie wielki talent zawodnika, na murawę wybiegał w 88 meczach, trafiając do bramki rywala 121 razy.
22 sierpnia 2009 Lukaku zadebiutował w pierwszoligowych rozgrywkach, a Anderlecht wygrał 2:0 z SV Zulte-Waregem. Napastnik pojawił się dopiero w 69’ minucie, ale druga z bramek trafiła właśnie na jego konto. W wieku 16 lat i 218 dni zaliczył dwa gole w pucharze UEFA, w meczu z Ajaxem Amsterdam. Tylko dwóch graczy w historii zrobiło to w typu rozgrywkach w młodszym wieku. W tym samym roku zadebiutował w reprezentacji Belgii U-21 i zdobył bramkę na 2:0 w meczu ze Słowenią. Wkrótce otrzymał powołanie do kadry seniorów.
6 sierpnia 2011 kartę piłkarza wykupiła Chelsea. Romelu nie szło zbyt dobrze i po roku trafił na wypożyczenie do West Bromwich Albion. Po powrocie do Londynu w 2013 zagrał w finale Superpucharu Europy, niestety w konkursie rzutów karnych przestrzelił i pogrzebał szanse swojej drużyny na trofeum. We wrześniu został ponownie wypożyczony, tym razem do Evertonu. Klub z Liverpoolu nie marnował czasu i po sezonie wykupił Belga za 28 mln funtów. Lukaku radził sobie w Anglii coraz pewniej. W 2016 roku pojechał z reprezentacją na Mistrzostwa Europy, w meczu grupowym z Irlandią zaliczył dwa trafienia.
Wtedy nadszedł rok 2017 i oferta z Manchesteru United. Czerwony Diabły wyłożyły 85 mln funtów i podpisały z Lukaku kontrakt na pięć lat. Zadebiutował 8 sierpnia 2017 w finale Superpucharu z Realem Madryt. Pomimo jego trafienia, Anglicy przegrali 2:1. W nowym klubie nie mógł odnaleźć skuteczności z Evertonu i w końcu został wykupiony latem 2019 roku przez Inter Mediolan. Z Nerazzurri obowiązuje go pięcioletnia umowa.
Po dwóch świetnych sezonach w barwach czarno-niebieskich Belg zdecydował się skorzystać z oferty powrotu do Chelsea. Inter zarobił na transferze rekordowe 115 mln euro. Lukaku wystąpił w 95 oficjalnych meczach, w których zdobył 64 bramki i zanotował 16 asyst. Napastnik odegrał także jedną z głównych ról w mistrzowskim sezonie Nerazzurrich.