Люка Карабатич родился в Страсбурге в семье хорватского гандболиста Бранко Карабатича и сербки Радмилы. Люка Карабатич занимался теннисом, в 1998 году выиграл чемпионат Франции среди 10-летних. Когда Люке Карабатич было 19, он стал тренироваться в молодёжной команде Монпелье. В 2008 году Люка Карабатич дебютировал в профессиональном клубе Монпелье. В Монпелье Люка Карабатич 5 раза выиграл чемпионат Франции, 4 раза выиграл кубок Франции, 3 раза выиграл кубок Французской лиги. В 2011 году состоялся дебют Люка Карабатича в сборной Франции.
2 октября 2012 года Люка Карабатич перешёл в Пэй д’Экс за 4500 евро. Пэй д’Экс по итогам сезона 2011/2012 вышел в первый дивизион. Люка Карабатич в первом сезоне играл вместе со своим братом, в итоге команда заняла 9-ое место в чемпионате Франции. После сезона 2012/13 Никола Карабатич заключил контракт с испанским клубом Барселона.
В 2015 году Люка Карабатич стал выступать за ПСЖ, играя в команде вместе с братом. По итогам сезона 2015/16 Пари Сен-Жермен выиграл чемпионат Франции.
Люка Карабатич выступал на чемпионате Мира 2015, где помог Франции выиграть турнир, а также выступал на чемпионате Европы 2014, где Франция также выиграла турнир.