Aos três anos de idade, Luciano aprende a pedalar. Nasce, ali, a paixão pelas bicicletas. No começo, inspirado pelo irmão mais velho, Luiz Augusto, o bambino Luciano, no sossego de uma cidade do interior, pula rampas, invade terrenos vazios, explora trilhas e só voltava pra casa à noite. Entre os 8 e 9 anos, começa a participar de competições regionais. Tudo na base da brincadeira - mas já vence a maioria delas.
Quando tinha 14 anos e já morava em Londrina, terceira maior cidade do Sul do Brasil, o seu pai, Luiz Pagliarini, ganha uma montain bike num sorteio. Na época, o montain bike estava na moda, e andar de bicicleta passa a ser a principal atividade de Luciano nos fins de semana, quando percorre trilhas ao lado de outros bikers londrinenses.
Em 1993, participa de uma competição regional. Foi quando conheceu José Luiz Vasconcellos, vice-presidente da Confederação Brasileira de Ciclismo, que o incentiva a levar a sério o esporte. No mesmo ano vence o Campeonato Paranaense de montain Bike. A partir daí, Luciano passa a investir na carreira de atleta.
Em 1994, Luciano ganha sua primeira bicicleta speed de estrada (uma Bernardi 16 marchas) e, com ela, começa a correr provas de estrada, sem abandonar a montain bike. Logo é convocado para a Seleção Paranaense de Ciclismo de Estrada. Naquela época, competia pela Point 700, equipe que lhe garantia uma estrutura mínima para participar de competições. Durante um mês, Luciano treina com a Seleção Brasileira Júnior, o que lhe rende uma medalha de ouro no Campeonato Brasileiro daquela categoria.
Em 1996, seu último ano na categoria júnior, Luciano obtém resultados recordes na história do Campeonato Brasileiro. Foram sete medalhas - seis de ouro e uma de prata. Com a seleção júnior, Luciano participa do Pan-Americano do Uruguai, onde conquista duas medalhas de prata e duas de bronze. Ainda em 96, Luciano é convocado para o Grupo de Elite da Seleção Brasileira, com quem viaja para o pan-americano da Venezuela. Esses resultados rendem um convite da equipe Caloi, a mais importante e bem estruturada do Brasil. Em 1997, defendendo as cores da nova equipe, Luciano vence 17 das mais importantes provas do calendário nacional.
Em 1998, Luciano Pagliarini vence 38 provas e participa de importantes competições também fora do País. Defende o Brasil nos Jogos sul-americanos do Equador e no pan-americano disputado em Americana, cidade do interior do Estado de São Paulo. É o único brasileiro a ganhar uma medalha naquela disputa.
No final de 98, Luciano vence a Seletiva Olímpica, no Rio de Janeiro. A prova conta com equipes de vários países, entre elas uma italiana. Um colega, Renato Ferraro, o coloca em contato com Ivan Parolin, um dos dirigentes da equipe IMA da Itália, com quem assina contrato para competir no ano seguinte. Em fevereiro de 99, Luciano desembarca na Itália como novo integrante da IMA Cadore Carla Travel de San Donà di Piave, equipe da categoria diletante.
O inverno europeu é apenas uma das muitas dificuldades que o ciclista brasileiro enfrenta na Itália. Passado o período de adaptação, os resultados começam a surgir. A primeira vitória foi fundamental para Luciano compreender que podia perfeitamente brigar pelas primeiras posições ao lado dos melhores do mundo. A temporada é concluída com cinco vitórias e um grande desempenho nos Jogos pan-americanos de Winnipeg (Canadá) e no Mundial B no Uruguai, onde chegou em 8º lugar, conquistando uma vaga para o Brasil na Olimpíada de Sydney-2000.
O ano de 2000 é um marco na carreira do atleta. Em janeiro, Luciano vence o tradicional Torneio de Verão em Santos, antes de retornar à Itália para continuar competindo pela equipe IMA. Na seqüência da temporada, acontecem outras seis vitórias, as mais importantes do calendário diletante. A partir daí começam os interesses de equipes profissionais na jovem promessa do ciclismo brasileiro.
Com as vitórias, surgem os primeiros contatos para o salto ao profissionalismo. Luciano é submetido a testes físicos de potência e assina contrato com a Lampre. Os dois primeiros anos são de dificuldades para adaptação, já que o ciclismo profissional se diferencia muito do ciclismo diletante. As provas são mais longas, exigem muito mais ritmo e, principalmente, experiência. Boas participações e bons resultados marcam os anos de 2000 e 2001, além de sua primeira participação no Tour de France e Vuelta Espanha.
Mas é só em 2003 que Luciano pôde revelar suas qualidades de sprintista na categoria profissional. Em fevereiro, participa pela primeira vez da Volta da Malásia e vence três etapas no sprint final - recorde de vitórias consecutivas na história da competição. No mês seguinte vence a Clássica de Almeria na Espanha e torna-se o atleta mais vitorioso do início da temporada 2003. Quatro vitórias rendem a Luciano um novo contrato com a Lampre. Contente com os resultados, a equipe o coloca como primeiro sprintista para a temporada 2004.