En 2007, con once años, Lucas se incorporó a los infantiles del Atlético de Madrid.

Esa misma temporada ya debutó con el primer equipo y en junio renovó su contrato con el club hasta 2018.

Nueve días después también lo hizo en Primera División en la victoria por uno a cuatro ante el Athletic Club.

En el verano de 2015, en la pretemporada 2015-16 Hernández amplió su contrato hasta 2019,[9]​ y se incorporó definitivamente al primer equipo.

En mayo de 2017, firmó un nuevo contrato con el club madrileño que lo vincula a este hasta 2022.

[13]​ Según la prensa se unió al club parisino en un traspaso por cincuenta millones de euros.

[15]​ y contra la selección rusa en donde jugó los noventa minutos en los que ganó el conjunto galo por 3 a 1 en condición de visitante.