В 2005 году, получив аттестат, Валентина поступила на актёрский факультет Всероссийского государственного университета кинематографии имени С. А. Герасимова (мастерская Владимира Грамматикова), который окончила в 2009 году.
Сыграла в дипломных спектаклях: «Три сестры» Ирину (режиссер-педагог Ю.Б.Ильяшевский), «От первого лица» (режиссер-педагог – Ю.Г.Жженова).
Ещё будучи студенткой, Валентина Лукащук дебютировала в кино. Первой киноработой актрисы стала эпизодическая роль в вызвавшем широкий общественный резонанс фильме молодого режиссёра Валерии Гай Германики «Все умрут, а я останусь», который был представлен публике в 2008 году. В 2009 году Валентина исполнила главную роль в короткометражной драме Кристиана Жереги «Айлавю», которая, как и большинство картин этого формата, не имела широкого проката.
По-настоящему звёздной стала для актрисы исполненная ею роль старшеклассницы Ани Носовой в новом детище Валерии Гай Германики – скандальном и провокационном телевизионном сериале о жизни подростков «Школа».
Героиня Валентины Лукащук – девятиклассница Аня – девочка с очень непростым характером. Эмоциональная натура Анны, которую она долгое время прятала от всех под уже привычной для неё маской скромности, однажды вырывается наружу, и с этой новой – яркой, страстной, непредсказуемой и даже опасной личностью, обретшей свободу, — непросто ужиться не только окружающим людям, но и самой Ане.
Говоря о своём персонаже, Валентина Лукащук не скрывает, что Анна чем-то похожа на неё:
«Многие люди, которые читали сценарий и знали меня до проекта, говорят, что это я. Мне кажется, что мне нужно сыграть эту роль, сыграть себя, что-то от себя отпустить, отрезать, а потом я смогу перейти на какой-то другой уровень».
И, оценивая свою героиню, актриса призывает зрителя не судить Аню Носову слишком строго, несмотря на всю её экзальтированность и даже эпатажность, и отстаивает её право быть такой, какая она есть:
«Моя героиня на самом деле очень хорошая! И страшно несчастная. В этом возрасте дети должны иметь право на ошибки, они должны сами набивать себе шишки и узнавать жизнь в реальности, а не в виртуальном пространстве».