Время основания летописного «Луческа Великого на Стыри» не известно. Согласно одним источникам, он основан дулебами в VII в., а по другим — Владимиром Великим около 1000 г. В летописи впервые упоминается под 1085 г., когда был уже укрепленным городом, выдержавшим 6-месячную осаду Болеслава Храброго. Первоначальными его жителями были представители восточнославянских племен дулебов и волынян. В 1097 г. Святополк II отдал Луцк Давиду Святославичу, который вскоре был выгнан Давидом Игоревичем. С тех пор Луцк до середины XII в. оставался пригородом Владимир-Волынского княжества, несмотря на притязания князей киевских.

К 1150 г. в Луцке жил Ярослав Изяславич († 1180), при котором Луцк стал самостоятельным уделом и центром всей восточной половины Волыни. Выдержал шестинедельную осаду весной 1150 г. полками Юрия Долгорукого. Во время этих событий едва не погиб его сын — юный князь Андрей. В 1227 г. Ярослав Ингваревич, внук Ярослава Изяславича, принужден был уступить свой удел Даниилу. В 1259 г. город выдержал осаду хана Куремсы. В 1320 г. Луцк был взят войсками Гедимина; в 1324 г. Луцкий удел достался Любарту Гедиминовичу, при котором город Луцк получает превосходство над Владимиром.

К концу XIV ст. Луцк стал выше Владимира и по торговле. Купцы наезжали сюда изо всех стран, а некоторые селились здесь; появились кварталы, населенные немцами, поляками и др. В 1429 г. в Луцке состоялся известный съезд монархов, целью которого было «рассуждение о мерах против общего врага, турок»; присутствовали король польский Ягайло, император германский Сигизмунд, великий князь московский Василий II со многими удельными князьями и митрополитом Фотием, король датский, папский легат, гроссмейстер прусский, воевода валахский, хан перекопский и византийский посол. Сигизмунд приглашал государей и вельмож к взаимному примирению и единению церквей восточной и западной, к борьбе против турок и к оказанию помощи Византии, но предложения эти были отклонены поляками. Продолжение этого съезда было в 1430 г. в Троках и Вильне.

С 1440 г. Луцком овладел Свидригайло, а после его смерти (1452) Луцкая земля не имела более своего удельного князя. В конце XV в. Луцк считался одним из лучших городов края, но с половины XVI в. благосостояние его стало упадать. Ещё около 1569 г. в Луцком повете считалось панов и дворян 226, а во время присоединения его к России в 1795 году в нём было только 50 мещанских домов; остальные принадлежали евреям и караимам.

С 1795 г. Луцк — уездный город волынского наместничества, а c 1796 г. — Волынской губернии. Луцкая епархия упоминается впервые в 1288 г. В начале XV в. в Луцке было до 15 православных церквей, из которых многие во время литовско-польского владычества были разрушены или обращены в униатские, а потом в костёлы. Католические епископы прочно утвердились в Луцке не ранее второй половины XVI в. В 1617 г., для борьбы с иезуитами, призванными сюда в 1609 г., возникло луцкое братство, просуществовавшее до 1803 г.

В те времена он был важным экономическим и культурным центром Волыни. Много талантливых людей родилось и выросло в этом городе и его окраинах. Они были творцами культурных ценностей. Яркий пример этого — Икона Волынской Богоматери, шедевр мировой культуры. Развитие и рост Луцка был прекращен в 40-х годах XI века в связи с приходом литовских феодалов. Интересным явлением в жизни города было принятие Магдебургского права в 1432 году.

К 1569 г. был ознаменован в жизни Луцка вхождением города в состав Польши. Но не останавливалась борьба народных масс за свое национальное и социальное освобождение. Примером этого было восстание Криштофа Косинского, которое состоялось в 1591 году. Следует добавить, что широкого размаха приняло восстание на Волыни Северина Наливайка, в 1594—1596 годах.

Война 1648—1654 года под флагами Богдана Хмельницкого порождала за собою новых мстителей и героев, защитников своего народа.

В 1795 г. в результате третьего раздела Польши волынские земли вместе с Луцком вошли в состав Российской империи.

Во время Отечественной войны 1812 год в Луцке размещался штаб второй Русской армии под командованием легендарного полководца Багратиона.

30-40 годы XIX века в жизни Луцка отметились тем, что поднялся культурный уровень жизни. В 1832 г. была открыта гимназия. Здесь прошли детские года известной поэтессы Леси Украинки. В ходе гражданской войны (с 1917 по 1920) Луцк неоднократно переходил из рук в руки. С 1921 по 1939 год город находился в составе Польши. В марте 1921 р. Луцк становится столицей нового Волынского воеводства. После образования воеводства город сразу отстраивается после серьезных военных разрушений. Возводится много новых зданий для новообразованных воеводских и городских учреждений. Построенные в то время здания в основном в стиле популярного в то времы конструктивизма и сегодня являются заметными в образе города. (школа № 1, Национальный банк, почтамт, городской совет (быв. почтамт), дирекция «Укртелекома», Волынский краеведческий музей (быв. Земельное управления), дом офицеров (быв. Земелный банк), старый корпус университета (быв. гимназия), здание СБУ (быв. Polska Macierz Szkolna). Строятся целые жилые районы для офицеров (между просп. Перемоги и ул. 8 Марта) та госслужащих (между ул. Шопена и Ярощука). К этому периоду относится также большая часть застройки улиц Кривой Вал, Винниченко, Сенаторки Левчанивской, Бандеры, Ярощука, Шопена. В городе открываются польские и европейские банки, многочисленные торговые фирмы, театр, кинотеатры, школы и гимназии, медицинские учреждение, стадион, аэродром. Основывается краеведческий музей. В 1928 году Луцк получает железнодорожное сообщение со Львовом, устанавливается регулярное пассажирское судоходство до Колок и Пинска и регулярное междугородное автобусное сообщение. Население города увеличилось с 30 тыс. сразу после войны, до 40 тыс. в 1939 г. В 1928-38 гг. должность Волынского воеводы занимал Генрик Юзевский — известный государственный деятель Польши и бывший вице-министр внутренних дел в Правительстве УНР, имеющий много заслуг в деле экономического развития края и взаимопонимания между поляками и украинцами.

В сентябре 1939 согласно Договору о ненападении между Германией и Советским Союзом город вошёл в состав УССР. Во время Великой Отечественной войны город в 1941 г. был оккупирован немецкими войсками, а в 1944 г. освобожден Советской армией.

Ещё в минувшем веке Церковь Ивана Богослова обратила на себя внимание археологов. Особый интерес предрасполагали гробницы семьи князя Любарта Гедиминовича и «умерших» князей россиян. Это уникальный памятник домонгольского периода.

На сегодняшний день отреставрированы Луцкий замок Любарта с Владычьей башней, Кафедральный Петропавловский костёл, Крестовоздвиженская церковь, синагога «Маленький Замок».