ลูคัส กราบีล ได้ร่วมแสดงในภาพยนตร์เรื่อง Milk อัตชีวประวัติของฮาร์วีย์ มิลค์ นักการเมืองที่ถูกลอบสังหาร ซึ่งนำแสดงโดยฌอน เพนน์ และภาพยนตร์เรื่อง Lock and Roll Forever นอกจากนี้ เขายังได้ร่วมแสดงในดรามาเรื่อง Alice Upside Down ที่สร้างขึ้นจากซีรีส์ขายดีเรื่อง Alice โดยฟิลลิส เรย์โนลด์ส เนย์เลอร์ ซึ่งเป็นภาพยนตร์อินดีที่นำแสดงโดยอาลิสัน สโตนเนอร์, ลุค เพอร์รีและเพนนี มาร์แชล และได้รับเลือกให้เข้าฉายในงานเทศกาลภาพยนตร์ซานตา บาร์บาราปี 2008 ด้วย นอกเหนือจากนั้น ผลงานภาพยนตร์อื่น ๆ ของกราบีลได้แก่ College Road Trip และเขายังได้ร่วมแสดงในภาพยนตร์ออริจินอลทางดิสนีย์ แชนแนลเรื่อง High School Musical และ High School Musical 2 ด้วย
กราบีลได้แสดงละครเวทีครั้งแรกตอนอายุ 12 ปีด้วยละครเวทีของโรงเรียนเรื่อง Secret Garden และหลังจากนั้น เขาก็ได้แสดงในละครเวทีท้องถิ่นเรื่อง You're a Good Man Charlie Brown, Grease, Romeo and Juliet และ Footloose
การเป็นนักแสดงของกราบีลดูเหมือนจะเป็นเรื่องที่ชะตากำหนดมาแล้ว เมื่อระหว่างที่เขาไปเที่ยวลอสแองเจลิสกับเพื่อน ๆ คลาสซีเนียร์ในไฮสคูลของเขา เขาก็ถูกทาบทามโดยผู้จัดการดาราในตอนที่อยู่ที่ซานตา มอนิกา โพรมิเนด หลังจากสำเร็จการศึกษา กราบีลก็ย้ายไปลอสแองเจลิสและเซ็นสัญญากับผู้จัดการคนนั้น ที่ยังคงทำหน้าที่เดิมอยู่ในปัจจุบัน
หลังจากนั้น เขาก็มีผลงานออกมามากมายรวมถึงบทนำในภาพยนตร์ออริจินอลยอดนิยมทางดิสนีย์ แชนแนลเรื่อง Return to Halloweentown และ Halloweentown High และบทประจำใน Veronica Mars รวมไปถึงบทดารารับเชิญในซีรีส์ Til Death, Boston Legal และ Smallville ซึ่งเขารับบทลุกซ์ ลูเธอร์ ในวัยรุ่น
ในปี 2006 กราบีลได้ร่วมทัวร์ในทัวร์คอนเสิร์ต High School Musical: The Concert ใน 42 เมือง ที่ตั๋วขายหมดเกลี้ยงทั่วอเมริกาเหนือ หลังจากช่วงพักเพื่อถ่ายทำซีเควล เขาก็ได้ร่วมทัวร์คอนเสิร์ตในลาติน อเมริกา ตลอดช่วงฤดูใบไม้ผลิปี 2007 นอกจากนี้ กราบีลยังได้บันทึกเสียงเพลง You Know I Will ให้กับภาพยนตร์อนิเมชันดิสนีย์เรื่อง The Fox and the Hound 2 ด้วย
