De nombreuses dynasties ont accompagné la ville de Lucques à partir du Ier siècle ap. J.-C. : Ostrogoths, Byzantins et Lombards. Après les guerres gothiques l’évêque de Lucques, San Frediano, assuma des fonctions administratives en encourageant d’importants travaux hydrauliques pour éloigner de la ville les eaux du fleuve Serchio, jouant aussi un rôle fondamental de médiateur au début de l’invasion des Lombards. Lucques, désormais duché lombard important, devient le siège d’une zecca (hôtel des monnaies) dont la durée de vie fut parmi les plus longues d’Europe, et un carrefour fondamental pour les parcours de la Via Francigena.

Avec la fin de la période lombarde et le règne successif de Charlemagne et des Francs en Italie, l'importance de Lucques grandit tellement que les marquis de Toscane de l'époque, comme Adalbert IIème, firent de la ville leur résidence.

Pendant la période carolingienne, Lucques développa ses activités commerciales et de production textile, gagnant ainsi une position centrale en Europe pour la qualité et la beauté de ses produits.

Jusqu’au Xème siècle la ville de Lucques eut un rôle d’arbitre dans tous les événements italiens de l’époque, en contrôlant la principale voie d’accès à Rome dans un cadre d’autonomie presque totale.

Avec l’éloignement du pouvoir du marquis de la ville et avec la concession d’autonomies administratives de plus en plus grandes de la part de l’empire – diplôme d’Henri IV de 1081 – la ville de Lucques devint Commune de Lucques autour de 1100.

Pendant les XIIème et XIIIème siècles, la Commune de Lucques entreprit de consolider l’aménagement de son territoire en soustrayant des possessions des alentours au contrôle des seigneurs locaux pour accroître son urbanisation et son contrôle. Il y eut un développement urbain visant à agrandir les faubourgs hors des fortifications romaines sur les côtés est, ouest et nord, auxquelles s’ajouta un second cercle fortifié achevé en 1260. À l’intérieur des Murs, on mena un important projet de construction avec la rénovation et l’agrandissement des églises, la croissance verticale de palais et bâtiments, comme le montrent les dizaines de tours nobiliaires présentes au XIIIème siècle. Lucques se fortifia économiquement grâce aux activités marchandes, de change et de prêt dues à la Via Francigena et à la présence d’une fabrication de soie faisant partie des plus importantes et avancées d’Occident.

Dans la seconde moitié du XIIIème siècle, Lucques devint une ville guelfe, bien que subissant une division interne entre noirs (représentants de la bourgeoisie marchande) et blancs (aristocratie terrienne).

Autour du début du XIVème siècle l’alliance avec Florence conduisit à une importante expansion territoriale des deux villes, même si Lucques dut faire face à quelques tensions internes sociales qui menèrent ensuite à l’échec des institutions communales : en 1308 le camp noir au pouvoir réforma le statut communal en bannissant de la ville les familles de magnats.

Pendant une période d’instabilité Lucques fut pillée dans la nuit du 14 juin 1314 par Uguccione della Faggiola, seigneur de Pise, avec l’aide du Lucquois Castruccio Castracani degli Antelminelli.

Après la chute de Uguccione, chassé en 1316, Castruccio Castracani devint le nouveau seigneur de Lucques en consolidant le pouvoir gibelin et en lançant une politique expansionniste au détriment de la guelfe Florence surtout mais à sa mort soudaine en 1328, le Duché de Lucques s’effondra et entra dans une période de grande déchéance.

Lucques parvint à se reconstituer comme République seulement en 1372, en partie grâce aux communautés de marchands lucquois présentes dans l’Europe entière et qui contribuèrent à la renaissance de la ville.

Un nouveau changement survint en 1400, quand Paolo Guinigi fut élu seigneur absolu de la ville de Lucques grâce à un coup de force de Giovanni Sercambi qui le dépeignit comme pacificateur et défenseur de la politique anti-florentine de la ville.

Au cours du XIVème siècle la structure urbaine fut profondément marquée par la construction dans la zone sud-ouest de la Fortezza Augusta (1322) qui engloba les quartiers de San Pietro in Cortina (l’actuelle piazza Grande), du Palais Ducal et de San Romano. Les faubourgs orientaux, construits hors de la Porta di Borgo et de Porta San Gervasio et autour des églises de San Francesco et San Ponziano, furent fermés lors de l’expansion de l’enceinte fortifiée et la zone urbaine arriva aux dimensions qu’on lui connaît actuellement.