Пеллегрини перебрался в «Ювентус» из «Ромы» 1 июля 2019 года в обмен на Леонардо Спинаццолу. Контракт Луки с туринским клубом рассчитан на 4 сезона. Пеллегрини уже выступал за «Кальяри», где провел вторую половину прошлого сезона на правах аренды.