Ved [[Sommer-OL 2004|OL 2004]] i [[Athen]] kørte han igen individuelt forfølgelsesløb. Her kom han i det indledende heat op mod den senere guldvinder, briten [[Bradley Wiggins]], som vandt i ny olympisk rekordtid mere end fire sekunder hurtigere end Roberts, men dennes tid var god nok til kvalifikation til kvartfinalen. Her kørte han mod spanieren [[Sergi Escobar]], som vandt med næsten et sekunds forspring. Luke Roberts endte dermed på en samlet femteplads i denne disciplin.<ref>{{kilde | url = http://www.olympedia.org/results/155088 | titel = Individual Pursuit, 4,000 metres, Men | udgiver = olympedia.org | hentet = {{dato|29-4-2021}} }}</ref> Han kørte også med for Australien i [[holdforfølgelsesløb]]et sammen med [[Graeme Brown]], [[Brett Lancaster]], [[Bradley McGee]], [[Peter Dawson]] og [[Stephen Wooldridge]]. Brown, Lancaster, Dawson og Wooldridge sikrede australierne bedste tid i kvalifikationen, og derpå satte Brown, Lancaster, McGee og Roberts verdensrekord på 3.56,610 minutter i kvartfinalen og kvalificerede sig til finalen. De samme fire ryttere kørte finalen mod briterne, og efter 1000 m satte australierne sig i spidsen og kørte sikkert guldmedaljerne hjem.<ref>{{kilde | url = http://www.olympedia.org/results/155098 | titel = Team Pursuit, 4,000 metres, Men | udgiver = olympedia.org | hentet = {{dato|29-4-2021}} }}</ref>
Levende_personer