II wojnę światową rozpoczął jako pilot 4 pułku myśliwskiego (4° Stormo), stacjonującego w Afryce Północnej. 21 czerwca 1940 roku zestrzelił w rejonie Bardii brytyjską łódź latającą Short Sunderland. Do końca roku odniósł jeszcze dwa zwycięstwa. W 1941 roku został, wraz ze swą jednostką, wycofany na Sycylię, gdzie pułk otrzymał nowe myśliwce Macchi MC.200 i po przeszkoleniu wziął udział w walkach powietrznych nad Maltą. Pomiędzy czerwcem a wrześniem Lucchini zestrzelił kolejne cztery brytyjskie samoloty. Podczas przymusowego lądowania na wysepce Ustica rozbił samolot i został poważnie ranny w twarz i ramię. Do pułku, przezbrojonego w tym czasie w myśliwce Macchi MC.202, powrócił pod koniec roku.
1 grudnia 1941 roku otrzymał dowództwo 84 eskadry. Kolejne dwa samoloty – Supermarine Spitfire – zestrzelił 5 i 15 maja 1942 roku. Pod koniec tego miesiąca został wraz z pułkiem przerzucony do Afryki Północnej, gdzie włoscy piloci wspierali ofensywę Afrika Korps. Pomiędzy 4 czerwca a 3 września Lucchini zgłosił dziewięć zestrzeleń, 20 października dziesiąte. Ponadto uczestniczył we wspólnym z innymi pilotami zniszczeniu dalszych kilku samolotów. Cztery dni później został sam został zestrzelony i poważnie ranny, odesłany do Włoch na pokładzie statku szpitalnego.