Paul Lucchese est ingénieur diplômé de l'Ecole Centrale de Paris, spécialiste du nucléaire thermique. Il débute chez Framatome (devenu Areva NP) puis entre au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) en 1990 où il est rattaché à la direction des applications militaires. En 2001, il intègre la direction de la recherche technologique et dirige le programme Nouvelles technologies de l'énergie du CEA jusqu'en 2010.
Il est président de l'Association européenne de recherche sur les piles à combustible et l'hydrogène depuis 2007 et vice-président de l'Association française de l'hydrogène depuis 2009. Il est également membre de l'Association nationale de recherche et de la technologie, dont il a dirigé l'équipe FutuRIS de 2013 à 2016. Il intervient comme conseiller pour la direction générale du CEA. Il a été nommé directeur adjoint du pôle de compétitivité Capenergies en mars 2017.
