4. júlí 2012 skrifaði Lúcio undir tveggja ára samning við Juventus, sem er deildin í Serie A, og var þar með á listanum yfir leikmenn sem munu spila bæði fyrir Inter og Juventus. Þó að hann hafi í upphafi verið notaður sem byrjunarmaður í þriggja manna vörn félagsins, með 4 × 2 sigri Juventus á Napoli í Supercoppa Italiana 2012
11. ágúst, eftir að hafa glímt við meiðsli og framleitt ósamræmilegar frammistöður, var hann fljótt skilinn út úr fyrsta liðinu í þágu varnarþríeykisins af Giorgio Chiellini, Leonardo Bonucci og Andrea Barzagli. Í heildina lék hann aðeins fjögur leiki í öllum keppnum á næstu sex mánuðum með félaginu: einn í Serie A, tveir í Meistaradeildinni og einn í Supercoppa Italiana. Vegna þessa skorts á leiktíma yfirgaf Lúcio Juventus 17. desember 2012, eftir að samningi hans var sagt upp með gagnkvæmu samþykki.