Третий сын Карло Буонапарте и Летиции Рамолино, младший брат Наполеона Бонапарта. С семи лет учился в Отёне во Франции со своим старшим братом Жозефом, впоследствии он был переведен в Бриенн, там встретился со вторым братом, Наполеоном. Люсьен не хотел поступать на военную службу, а решил посвятить себя духовной карьере и поступил в семинарию в Экс-ан-Прованс. Революция во Франции заставила его вернуться в Аяччо. В возрасте 15 лет он стал секретарем Паскаля Паоли. В 1793 году он покинул Паоли и, перейдя вместе с остальной семьей на сторону Франции и Конвента, был изгнан из острова и обосновался в Провансе. Там он пользовался документами старшего брата Жозефа, которые делали его старше на семь лет. В 1794 году он женился на дочери трактирщика Кристине Бойер.
Сильно скомпрометированный, как и его братья, после падения Робеспьера, в 1795 году Люсьен был арестован и посажен в тюрьму, где оставался шесть недель, и только благодаря Баррасу Наполеону удалось его освободить. Вскоре он занял место военного комиссара в рейнской армии, а затем ту же должность на Корсике. Благодаря славе Наполеона ему удалось быть избранным в Совет пятисот от департамента Лиамоньи. Люсьен Бонапарт, возглавляя Совет пятисот, сыграл решающую роль в государственном перевороте 18 брюмера (9 ноября) 1799 года. В результате вся полнота власти была сосредоточена в руках Первого консула — Наполеона Бонапарта, получившего диктаторские полномочия в стране. Люсьен был назначен министром внутренних дел, в 1800—1801 годах находился на дипломатической службе.
Люсьен отличался неаккуратным ведением дел своего ведомства и сомнительной честностью, поэтому Наполеон освободил брата от его обязанностей и отправил в почетное изгнание, назначив посланником в Испанию. В Мадриде ему удалось снискать расположение Карла IV и добиться заключения Испанией союза с Францией, направленного против Португалии. В 1802 году после нескольких неудачных дипломатических шагов он вернулся в Париж и зажил богатым рантье.
После смерти жены в 1800 году, оставившей ему двух дочерей он женился на Александрине Блешам которая в 1803 году родила ему сына Карла Люсьена. Его женитьба вызвала неудовольствие Наполеона, заявившего, что он никогда не признает законным этот брак, после чего Люсьен уехал с женой в Рим, где жил пользуясь расположением Папы Пия VII. Тот уступил ему земли в Витербо около города Канино и провозгласил Люсьена князем Канино. Наполеон не раз предлагал Люсьену корону Этрурии при условием расторжения его брака и после личного с ним свидания в Мантуе в декабре 1807 года, получив решительный отказ со стороны брата, запретил ему пребывание в Риме. В 1810 году Люсьен отправился в Соединенные Штаты, но на дороге был захвачен англичанами и препровожден на Мальту, оттуда в Плимут. Примирившись с Наполеоном, он всеми силами содействовал возвращению его с острова Эльбы. После Ста дней Люсьен вместе со всеми Бонапартами должен был покинуть Францию. Умер в ссылке в 1840 году.
От брака с Кристиной Бойер (1773—1801) Люсьен имел четырёх детей:
От Александрины де Блешам (1778—1855) у Люсьена родилось десять детей:
В свободное от занятий политикой время Люсьен Бонапарт занимался литературой и в 1799 напечатал роман «La Tribu indienne, ou Edouard et Stellina» (Индейское племя или Эдуард и Стеллина). В 1834 издал в свет одно за другим два сочинения, получившие широкое распространение: «La Verit? sur les Cent-Jours» (Правда Ста Дней) (Париж, 1835), «M?moires de Lucien Bonaparte, prince de Canino, ?crits par lui-m?me» (Мемуары Люсьена Бонапарта, написанные им самим) (Париж, 1836). В последнем он описывает историю одних своих юношеских годов. Также он писал поэмы: «Charlemagne ou l'?glise sauv?e», (Шарлемань или спасенная церковь), поэма из 26 частей (Париж, 1815); «La Cyrn??de ou la Corse sauv?e» (Сирнеида или спасенная Корсика), (Париж, 1819).