Ульяна окончила Нижегородское театральное училище им. Е. Евстигнеева в 2006 году и РАТИ-ГИТИС в 2018 году. Она была участницей труппы Электротеатра «Станиславский». Дебют в кино состоялся в 2001 году с главной ролью в молодежной драме «Займемся любовью». После этого актриса сыграла эпизодические роли в сериалах «Адвокат 3» и «Юрьев день».

В 2011 году Лукина появилась в биографической ленте «Фурцева» в образе летчицы-курсантки Сопеловой. В 2020 году она снялась в триллере Карена Оганесяна «Игра на выживание», где участвовала в сцене обнаженной.