Родился 13 июля 1937 года в Омске. Родители были репрессированы через несколько дней после его рождения, воспитывался у родственников.
В 1959 окончил исторический факультет МГПИ имени В. И. Ленина. Доктор исторических наук, профессор.
В 1959—1960 работал научным сотрудником Государственного исторического музея СССР, в 1960—1961 — Музея Революции.
В 1961—1964 — аспирант Института мировой экономики и международных отношений (ИМЭМО) АН СССР.
В 1964—1965 — научный сотрудник ИМЭМО, в 1965—1968 — старший референт чехословацкой редакции журнала «Проблемы мира и социализма» (Прага). В 1968 году выступил против ввода советских войск в ЧССР, за что был срочно отозван из Чехословакии и после чего 10 лет был в категории «невыездных».
В 1968—1987 — заведующий сектором дальневосточной политики Института США и Канады АН СССР.
С 1960 по 1991 состоял в КПСС.
В 1987—1989 — заведующий отделом Управления стран Тихого океана и Юго-Восточной Азии МИД СССР. В 1989 — заместитель начальника, заведующий отделом Управления оценок и планирования МИД.
В 1989—1990 — руководитель группы анализа и прогнозирования при секретариате ВС СССР.
В 1990 году был избран народным депутатом РСФСР по 9-му Подольскому национально-территориальному округу (Московская область), баллотируясь в предвыборном блоке «Демократическая Россия». По предложению В.В. Федорова был избран членом ВС РСФСР по квоте от Сахалина. Являлся членом Конституционной комиссии.
В июне 1990 года был избран Председателем Комитета ВС РСФСР по международным делам и стал членом Президиума Верховного Совета РСФСР. Вел работу по подготовке новых договорных межгосударственных отношений с бывшими республиками СССР.
В 1991 году был включён в состав Коллегии МИД СССР.
В начале 1992 года комитет Лукина был инициатором постановки вопроса о статусе Крыма.
24 января 1992 получил дипломатический ранг Чрезвычайного и Полномочного Посла
С февраля 1992 по сентябрь 1993 — Чрезвычайный и Полномочный Посол Российской Федерации в США.
С мая 1992 был постоянным наблюдателем от РФ при Организации американских государств (ОАГ).
Был сопредседателем Общества дружбы «СССР-Индия».
В 1991 был Председателем Советского Национального комитета по азиатско-тихоокеанскому сотрудничеству.
В период избирательной кампании по выборам в Государственную Думу РФ 1-го созыва вместе с Г. А. Явлинским и Ю. Ю. Болдыревым возглавил избирательное объединение «Явлинский — Болдырев — Лукин». После победы на выборах вошёл во фракцию «Яблоко» и возглавил Комитет по международным делам Государственной Думы.
17 декабря 1995 был избран депутатом Государственной Думы РФ 2-го созыва по федеральному округу, список «Яблоко». Был Председателем Комитета Государственной Думы по международным делам.
19 декабря 1999 был избран депутатом Государственной Думы РФ 3-го созыва по федеральному округу, список «Яблоко». Был членом Комитета Государственной Думы по делам общественных объединений и религиозных организаций, заместителем Председателя Государственной Думы.
Единогласно избирался президентом Паралимпийского комитета России в 1997, 2002, 2006 и 2010.
Член Международной комиссия по вопросам вмешательства и государственного суверенитета при ООН.
В феврале 2004 был выдвинут Президентом В.В. Путиным на пост Уполномоченного по правам человека в Российской Федерации. 13 февраля 2004 Государственная дума избрала В. П. Лукина на эту должность, и, согласно действующему законодательству, он приостановил членство в РДП «Яблоко».
Лукин получил известность тем, что подписал договор о сотрудничестве с Министерством обороны РФ (чем вызвал критику комитета «Солдатских матерей») и осудил американский телеканал Эй-Би-Си за показ интервью с Ш. Басаевым. 15 июля 2009 представители Российской ЛГБТ-сети встретились с Лукиным, после чего омбудсмен отметил, что сексуальные меньшинства обладают такими же правами, как и все остальные люди:
По оценке правозащитника Игоря Петрова (Кочеткова) это был первый случай в истории России, когда представитель государства официально встретился с ЛГБТ-активистами.
Владеет английским, французским и испанским языками. Любит играть в футбол и хоккей, «болеет» за ЦСКА. Любимые виды спорта: хоккей, футбол, баскетбол. Музыкальные предпочтения — классика и творчество бардов (Ю.Ч. Ким, Б.Ш. Окуджава, А.М. Городницкий, В.С. Высоцкий). Любит поэзию А. А. Блока, Б. Л. Пастернака и Д. С. Самойлова, творчество М. А. Булгакова и А. И. Солженицына, философию И. Канта, В. В. Розанова, М. К. Мамардашвили. Женат, имеет двух сыновей, внучку и внука.