Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Den 4. juli 2012 underskrev Lúcio en toårig kontrakt med Serie A-titelindehavere Juventus, hvilket tilføjede ham til listen over spillere til at spille for både Inter og Juventus. Selv om han oprindeligt blev brugt som starter i klubbens tre-mands forsvar, medvirkede han i Juventus' 4-2 sejr over Napoli i 2012 Supercoppa Italiana.
Den 11. august, efter at have kæmpet med skader og produceret nogle inkonsekvente præstationer, blev han hurtigt udeladt af førsteholdet til fordel for den defensive trio af Giorgio Chiellini, Leonardo Bonucci og Andrea Barzagli. I alt gjorde han kun fire optrædener i alle konkurrencer i løbet af sine næste seks måneder med klubben: en i Serie A, to i Champions League og en i Supercoppa Italiana. På grund af denne mangel på spilletid forlod Lúcio Juventus den 17. december 2012, efter at hans kontrakt var blevet opsagt efter gensidig aftale.