Lucrèce Carmignac suit le Cours Florent, dans la classe de Jean-Pierre Garnier, puis à l’Ecole du Studio d’Asnières. Elle se forme également avec Ariane Mnouchkine au Théâtre du Soleil de la Cartoucherie et au London Central School of Speech and Drama. Par la suite, elle suit les stages de Lionel Gonzalès (méthode Jacques Lecoq), Nathalie Fillion, Alain Recoing (marionnette), Damien Acoca, Didier Blascot et Marc Henri Dufresnes.

Dès 2004, elle joue au théâtre dans des mises en scènes de Frédérique Farina, Les Oiseaux de Lune de Marcel Aymé (Théâtre du Marais), Le Mal Court de Jacques Audiberti (Théâtre du Marais) puis travaille avec Louise Wallon Deschamps dans La vraie vie est ailleurs (Centre Deschamps-Makaïeff) et Le privilège des Chemins de Fernando Pessoa (Centre Deschamps-Makaïeff). Elle est finaliste du Prix de Tragédie Sylvia Monfort en 2006.

A partir de 2007, le metteur en scène Hervé Van der Meulen la fait travailler dans Le petit tailleur de Tibor Harsanyi (Théâtre du jardin d’acclimatation) et Les Trente Millions de gladiator d'Eugène Labiche et Philippe Gille (Théâtre de l’Ouest Parisien). Elle travaille également sur La Cerisaie d’Anton Tchekhov, mis en scène par Jean-Louis Martin-Barbaz, qui reçu le prix du Festival d’Anjou, et pour Emilie Vandenameele et Hélène François dans Procès Ivre de B.M. Koltès (Théâtre du Soleil – Cartoucherie).

Elle participe également à la création collective Le Laboratoire chorégraphique de rupture contemporaine des gens, prix Paris jeunes talents, en résidence au CDN de Montluçon, puis joué au Théâtre 13.

Elle joue aussi dans Farenheit 451 mis en scène par David Gery au Théâtre de la Commune et au Théâtre des Célestins à Lyon

.En 2009, elle a joué dans Les crimes exemplaires mis en scène par Alexis Lameda-Waksmann au Théâtre des Déchargeurs. Elle tourne également pour le cinéma en 2005 dans Backstage de Camille Vidal- Nacquet, en 2007 dans Cat’s Eyes de Raphaël Barthien, et en 2008 dans Les filles ne pleurent jamais d’Emilie Barnett (prod. Matthieu Amalric) et Vanity Fair d’Adrien Lamande.