Лукаш Поремба родился в городе Легница. Заниматься футболом начал в молодежной команде клуба «Заглембе» из Любина. В 2018 году футболист дебютировал в первой команде в турнире чемпионата Польши.
Летом 2022 года после окончания контракта с «Заглембе» Поремба в качестве свободного агента перешел во французский «Ланс», заключив с клубом пятилетнее соглашение[1]. 31 августа футболист дебютировал в новой команде в матче французской Лиги 1[2].
В августе 2023 года футболист на правах арендного соглашения присоединился к немецкому «Гамбургу»[3].