Родился в Ленинграде20 декабря 1946 г.
По окончании средней школы учился
на Географическом факультете Ленинградского государственного университета, который окончил в 1970 г. по специальности «физическая океанология». С того же года работает в ААНИИ. В Отделе океанологии ААНИИ он работал до 1991 г., последовательно занимая должности младшего научного сотрудника, старшего инженера и старшего научного сотрудника. В.В. Лукин занимался исследованиями формирования гидрологического режима арктического бассейна, генезисом и трансформацией его водных масс, тонкой термохалинной структурой вод и особенностями их турбулентного перемешивания. С 1984 г. он возглавлял прикладные экспериментальные исследования динамики ледяного покрова арктического бассейна.
Валерий Владимирович также получил квалификацию ледового разведчика 1-го класса. Имеет налёт более 5000 ч. Совершил более 1000 первичных посадок на дрейфующий лёд.
В.В. Лукин участвовал во многих экспедициях. 13 раз он становился участником ВВЭ «Север» и ВВЭ А-317: океанолог в составе ВВЭ «Север-23» (1972), ВВЭ «Север-24» (1972), ВВЭ «Север-25» (1973), ВВЭ «Север-26» (1974), начальник лётного отряда ВВЭ «Север-27» (1975), ВВЭ «Север-28» (1976), ВВЭ «Север-29» (1977), ВВЭ «Север-30» (1978), ВВЭ «Север-31» (1979), ВВЭ «Север-32» (1980), начальник экспедиции А-317 в 1984, 1985 г., начальник экспедиции ВВЭ «СП-31Ф» (1989).
В.В. Лукин принял участие в четырёх морских арктических экспедициях на гидрографическом судне «Маяк», ледоколе «Отто Шмидт» и атомоходе «Сибирь»; дважды участвовал в работе дрейфующих станций «Северный полюс»: СП-22 (начальник 9-й смены, 12.05.1981–08.04.1982), СП-29 (начальник станции, 10.06.1987–19.08.1988).
В 1991 г. В.В. Лукин впервые принял участие в исследованиях Антарктики, когда он в целях подготовки организации научно-исследовательской дрейфующей станции в Южном океане работал по приглашению германскогоИнститута морских и полярных исследований им. Альфреда Вегенера в рейсе научного судна «Поларштерн». По возвращению из рейса он получил предложение дирекции ААНИИ возглавить коллектив Советской антарктической экспедиции. С этого момента вся его деятельность связана с организацией национальных антарктических исследований и работ в рамках Российской антарктической экспедиции (РАЭ), как в соответствии Указом Президента РФ от 7 августа 1992 года стала называться САЭ. Т.о. В.В. Лукин с 1992 г. — начальник РАЭ. С 2003 по 2016 гг. он также был заместителем директора ААНИИ. С 2017 г. — начальник Отдела взаимодействия с органами управления Системы договора об Антарктике Логистического центра РАЭ (находится в ААНИИ). Валерий Владимирович продолжает работу в институте в наши дни.
С 1991 г. В.В. Лукин не прекращал участие в экспедициях. Помимо рейса на НИС «Полярштерн», он участвовал в рейсе в Южный океан на НЭС "Академик Федоров", включая дрейф российско-американской станции «Уэдделл-1» (1992, начальник этой первой дрейфующей научной станции в антарктических водах), в 12 воздушных антарктических экспедициях (3 межконтинентальных полетах на станции Молодежная, Беллинсгаузен и Новолазаревская, 9 полетов на станцию Восток). По итогам экспедиции «Уэдделл-1» имя В.В. Лукина в 1996 г. было включено в известное энциклопедическое издание США «Кто есть кто в мире». За эти годы он побывал в Антарктиде 22 раза.
За период работы в РАЭ В.В. Лукин принимал активное участие в международных форумах различного уровня. Начиная с 1992 г., он был членом официальной делегации Правительства РФ на 14-ти Консультативных совещаниях по Договору об Антарктике, в совещаниях экспертов системы Договора об Антарктике, совещаниях Совета управляющих национальных антарктических программ (КОМНАП), в рабочих совещаниях Программы Научного комитета антарктических исследований по изучению подледниковых озер в Антарктике (SCAR SALE). Многие годы он являлся национальным представителем России в Комитете по охране окружающей среды Договора об Антарктике, национальным представителем в КОМНАП и национальным представителем в программе «SALE».
В 2007 г. он защищал интересы России на экспертной конференции Wilton park conference. Великобритания предложила идею разработать международный договор об Арктике, который был бы аналогом договора об Антарктиде. Установление над Арктикой международной юрисдикции означало бы, что там больше нет никаких исключительных экономических зон, национальных прав на владение континентальным шельфом. Арктика стала бы демилитаризованной и безъядерной зоной. Добыча полезных ископаемых в регионе отошла бы транснациональным компаниям. Аргументация В.В. Лукина была категорична, договор заключён не был.
В.В. Лукин - автор более 40 научных и популярных публикаций по океанологии, по истории изучения Антарктиды и деятельности ААНИИ на шестом континенте. Сейчас круг своих научных интересов он формулирует так: современные проблемы океанографии Южного океана; геополитика Антарктики. Автор книг (в соавторстве): «Система договора об Антарктике: правовые акты, комментарии» (2002), «Советские и российские антарктические экспедиции в цифрах и фактах (1955–2005 гг.): [справ. пособие]» (2006).
Валерий Владимирович занимается и преподавательской деятельностью. Он – старший преподаватель кафедры физической географии и ландшафтного планирования Института наук о Земле СПбГУ.
Награждён орденами Трудового Красного Знамени (1987), «За морские заслуги» (2007), «За заслуги перед Отечеством» IV степени (2012), Кавалерским крестом ордена «За заслуги перед Польской Республикой» (2004 г.), медалью «За трудовую доблесть» (1981), знаками «Почётному полярнику» и «Отличник гидрометеослужбы», МИД России «200 лет МИД России», Минтранса России «Отличник воздушного транспорта», МПР России «Отличник разведки недр». Лауреат премии Правительства РФ (2015).