Роден е на 11 юни 1828 г. в гр. Пирдоп. До 1947 г. работи земеделска работа с баща си, за да издържат семейството, но същата годиа избягва от дома си и става ратай на руския консул в Пловдив Найден Геров, който му помага да се запише в пловдивското гръцко училище, а сам той го обучава по български език. Когато през 1956 г. Найден Геров напуска Пловдив, Лука Павлов е назначен за “условен” учител в местното българско училище в квартал “Мараша”, но след набежаване, че е руски шпионин избягва в Сърбия и се записва в Белградската гимназия, която завършва с отличен успех през 1958 г. Същата година е назначен за главен учител във Видин. Тук той отпечатва за пръв път литография с портретите на братята Кирил и Методий, която се разпространява в много училища в страната, за пръв път въвежда и взаимо-учителния метод в обучението по Бен-Ланкастер, издава липсващите учебни помагала и учебници, които печата в Белград, за където често пътува, написва и издава и своите книги “Кратка граматика на началните ученици”, “Кратък писмовник”, “Българска численица” и др.

Лука Павлов пребивава във Видин до 1963 или 1964 г., след което се занимава основно с търговия, но с част от спечелените пари продължава да издава учебно-помощна литература и да прави щедри дарения на български училища. Взема участие и в подготовката на Априлското въстание.

Той построява за семейството си красива възрожденска къща в гр. Пирдоп, в която от 1970 г. е обявена за паметник на културата от национално значение, и в която е настанен градския музей.

След освобождението на България от турско робство Лука Павлов е депутат в Учредителното народно събрание и в Първото и Второто обикновени народни събрания.

Умира на 17 март 1884 г. в родния си град.