Валентина Лукащук родилась 12 марта 1988 года в Москве. Начальное образование получила в гимназии №4 города Пушкино, продолжила же обучение в московской школе № 647.
В 2005 году, получив аттестат, Валентина поступила во Всероссийский государственный университет кинематографии имени С. А. Герасимова (ВГИК) (мастерская Владимира Александровича Грамматикова), который окончила в 2009 году.
Ещё будучи студенткой, Валентина Лукащук дебютировала в кино. Первой киноработой актрисы стала эпизодическая роль в фильме Валерии Гай Германики «Все умрут, а я останусь», который был представлен публике в 2008 году. В 2009 году Валентина исполнила главную роль в короткометражной драме Кристиана Жереги «Айлавью», которая, как и большинство картин этого формата, не имела широкого проката. По-настоящему звёздной стала для актрисы исполненная ею роль старшеклассницы Ани Носовой в новом детище Валерии Гай Германики — телевизионном сериале о жизни подростков «Школа». В 2010 году поступила на Высшие курсы сценаристов и режиссёров (ВКСР), режиссёрский факультет, мастерская В. И. Хотиненко, П. К. Финна и В. И. Фенченко.
В феврале 2012 года на канале СТС стартовал сериал «Детка», где актриса сыграла сложного подростка Юлю: девочка вынуждена проживать со своим папой, экс-звездой рок-олимпа, в исполнении Сергея Шнурова.