Né le 25 janvier 1971 à Montebelluna, près de Trevise, Luca Badoer (comme la plupart de ses confrères pilotes) a commencé sa carrière dans les sports-mécaniques par le karting, devenant champion d'Italie 100cc en 1987. Il décrochait le titre en Super 100cc dès l'année suivante.

Passé avec succès à la monoplace - en F3 d'abord - Badoer réussissait à se frayer un chemin jusqu'en Formule 3000 en 1992. D'emblée, il s'y montrait parmi les plus rapides et décrochait même le titre de la catégorie à l'issue de la dernière épreuve de la saison (à Nogaro), ce qui lui ouvrait grand les portes de la catégorie reine en 1993.

Il trouvera une place aux côtés de son compatriote Michele Alboreto pour piloter une Lola Ferrari de l'écurie BMS Scuderia Italia. En 1994, il ne trouvera pas mieux qu'un poste de pilote d'essais pour Minardi, qui lui offrait un premier retour en Grand Prix en 1995, avant de se retrouver à bord d'une Forti l'année suivante.

Recruté ensuite par la Scuderia Ferrari comme pilote d'essais, il effectuera son retour en compétition chez Minardi en 1999, toujours sans succès.

Son meilleur résultat en course a été obtenu lors du Grand Prix de Saint Marin 1993 : une 7e place à bord d'une Lola Ferrari. Mais le souvenir le plus marquant reste le Grand Prix d'Europe 1999 lorsque l'Italien figura au 4e rang en vue de l'arrivée à bord de sa Minardi. Le déjà vieillissant V10 Ford n'avait pas résisté, au grand désespoir de Badoer qui ne pouvait retenir ses larmes.

A partir de l'an 2000, il partageait le quotidien des pilotes de la Scuderia Ferrari comme pilote d'essais et réalisait la plupart des séances en leur compagnie. C'est ici qu'il apportait sa contribution aux succès de l'équipe, qui lui montre une grande loyauté.

Appelé à la rescousse en 2009 lorsque Felipe Massa fut blessé, il devait remplacer ce dernier jusqu'en fin de saison. Cependant, après une décennie sans goûter aux exigences d'un Grand Prix, le retour s'est mal passé. L'équipe lui retirait son poste de titulaire temporaire après deux courses.

En décembre 2010, Badoer confirmait son départ après 13 années de collaboration avec la fameuse Scuderia.