Luca Wahrlich begann 2018 im Alter von zwölf Jahren beim TV Rottenburg mit Volleyball, während er in Tübingen zur Schule ging. Zuvor hatte er in Tübingen Fußball und Basketball gespielt, entschied sich dann aber, diese Sportarten aufzugeben und sich voll auf Volleyball zu konzentrieren. Schon bald wurde er in die Württemberg-Auswahl (VLW) berufen, mit der er in zwei Jahren den Bundespokal gewann.
Anschließend spielte er zwei Jahre in der Baden-Württemberg-Auswahl. Dort gewann er mit der Mannschaft in beiden Jahren den Bundespokal und sammelte internationale Erfahrung, unter anderem beim Bear Wool Volley Memorial in Italien. Zweimal nahm er am Cornacchia World Cup teil und konnte das Turnier einmal gewinnen.
Auf Vereinsebene blieb Luca dem TV Rottenburg treu. Gegen einen Wechsel an einen Jugendbundesstützpunkt entschied er sich und spielte stattdessen in Rottenburg weiter, wo er seit vier Jahren fest zum Kader der ersten Mannschaft gehört. 2024 belegte er mit dem Jugendteam den dritten Platz bei der Deutschen Meisterschaft U20 und machte in Tübingen sein Abitur. Auch danach blieb er in Rottenburg. Im Jahr 2025 begann er sein Bachelorstudium International Business Administration an der Universität Tübingen. In dieser Saison stieg der TV Rottenburg in die 1. Bundesliga auf, in der Luca nun mit seinem Team an den Start geht.