Łukasz Teodorczyk piłkarską karierę rozpoczynał w Polonii Warszawa. Rozegrał tam 32 mecze, w których strzelił 10 goli i zaliczył 7 asyst. Dobre występy w barwach „Czarnych Koszul” poskutkowały transferem do Lecha Poznań. Teodorczyk zagrał 58 spotkań w barwach Kolejorza. Zdobył w tym czasie 28 goli i zaliczył 13 asyst.

Kolejnym klubem napastnika było Dynamo Kijów. Tam spędził dwa sezony, które poskutkowały wieloma sukcesami. Wraz z tym klubem zdobył dwa tytuły mistrza Ukrainy, Puchar i Superpuchar kraju, grał z tym klubem w Lidze Mistrzów. Dla ukraińskiego klubu zagrał w 42 spotkaniach i zdobył w nich 16 goli.

Latem  2016 roku został wypożyczony do belgijskiego Anderlechtu. Podczas pierwszego sezonu grał znakomicie, zdobył 22 gole w lidze i wywalczył koronę króla strzelców oraz tytuł mistrza Belgii. Rok później władze klubu zdecydowały się wykupić go z Dynamo.

Sezon 17/18 nie był już taki udany dla Polaka, bo w lidze zdobył 10 goli, a w Lidze Mistrzów trafił do bardzo trudnej grupy z Bayernem Monachium i Paris Saint-Germain. Jednak czas spędzony w Anderlechcie wydaje się najlepszym w karierze Teodorczyka, patrząc pod względem piłkarskiej formy. Dla belgijskiego zespołu zagrał łącznie w 93 meczach, zdobywając 45 goli.

Sierpień 2018 roku przyniósł transfer do Udinese, jednak od tego momentu kariera Łukasza Teodorczyka wyhamowała. Nie udało mu się podbić Serie A, a w Udinese zdobył tylko jednego gola. Formę próbował odbudować w belgijskim RSC Charleroi, ale tam też nie dał rady powrócić do dobrej dyspozycji.

Ostatnim klubem w karierze Polaka był LR Venezia. Tam po raz pierwszy zagrał w styczniu 2022 roku i zaliczył asystę, później przytrafiła się kontuzja pleców. Teodorczyk nie dał rady odbudować się w Serie B i od lipca pozostawał bez klubu, a teraz postanowił zakończyć karierę w wieku 31 lat.

Łukasz Teodorczyk był ważnym elementem w kadrze Adama Nawałki. Jeśli tylko zdrowie dopisywało, to zazwyczaj otrzymywał powołania. Dla reprezentacji zagrał w 18 meczach i strzelił dwa gole. Zagrał w meczu towarzyskim z Rumunią, który nie był uznawany przez FIFA i odbywał się w lutym 2013 roku. Strzelił wtedy dwa gole, ale nie są one uznawane do oficjalnych statystyk. Pojechał na mistrzostwa świata do Rosji, gdzie wszedł z ławki w pojedynkach z Kolumbią i Japonią.

Kariera Teodorczyka była udana, ale na najwyższym poziomie trwała zdecydowanie za krótko. Niestety nie wszystko ułożyło się tak, jak powinno, często z powodu licznych kontuzji. 

Łukasz Teodorczyk za pośrednictwem Instagrama przekazał "Próbowałem, walczyłem, jednak moje ciało nie współpracuje z głową, charakterem i nie chce dać 100%. Kiedy nie mogę dać z siebie wszystkiego, to nie zaczynam, więc muszę skończyć”.

Dodał też „Zawsze byłem prawdziwy, byłem sobą i taki pozostanę”.