Lucas Lynggaard Tønnesen hizo su debut como actor en el Danish Musical & Circus para niños, Cirkus Summarum en 2012, interpretando uno de los papeles principales, Buster, un niño que intenta recordarles a todos que siempre usen su imaginación. En la pantalla grande, su primer papel fue Phillip en la comedia del 2013, Player, y ese mismo año participó en The Keeper of Lost Causes (2013), donde actuó como Lars Henrik. Participó en la serie danesa de 2014 Tidsrejsen. Los siguientes años participó en un par de cortometrajes hasta que en 2017 fue seleccionado para el papel de Rasmus en la serie danesa de Netflix The Rain, que cuenta la historia de un grupo de personas que intentan sobrevivir seis años después de que un virus mortal transportado por la lluvia casi destruyera Todos los humanos en Escandinavia. En 2020 estrenó su tercera y última temporada.