Þegar nýr þjálfari Massimiliano Allegri var ráðinn sumarið 2010 hélt hann Antonini í vinstri bakvörðastöðu og Luca var fastur í byrjunarliðinu í allt tímabilið 2010-11, og hjálpaði Milan að vinna 18. Scudetto. Hann hélt áfram að vera fastur fyrir 2011<unk>12
tímabilið, þar sem Milan endaði á öðru sæti eftir Juventus, en náði að vinna Supercoppa Italiana sumarið 2011.