Pada tanggal 4 Juli 2012, Lúcio menandatangani kontrak dua tahun dengan juara Serie A Juventus, menambahkannya ke daftar pemain untuk bermain untuk Inter dan Juventus. Meskipun ia awalnya digunakan sebagai starter dalam pertahanan tiga orang klub, yang ditampilkan dalam kemenangan 4 × 2 Juventus atas Napoli di Supercoppa Italiana 2012
Pada tanggal 11 Agustus, setelah berjuang dengan cedera dan menghasilkan beberapa penampilan yang tidak konsisten, ia segera ditinggalkan dari tim utama untuk mendukung trio pertahanan Giorgio Chiellini, Leonardo Bonucci dan Andrea Barzagli. Secara total, ia hanya tampil empat kali di semua kompetisi selama enam bulan berikutnya dengan klub: satu di Serie A, dua di Liga Champions, dan satu di Supercoppa Italiana. Karena kurangnya waktu bermain, Lúcio meninggalkan Juventus pada 17 Desember 2012, setelah kontraknya diakhiri dengan persetujuan bersama.