На 2 август е произведен в чин подпоручик и зачислен в 20-и пехотен добруджански полк. 
На 2.08.1894г. е произведен в поручик и е назначен за завеждащ оръжието в 8-и пехотен приморски полк.
1895 г. постъпва във Висшия офицерски курс в София и завършва през 1897. 
На 15.09.1900г. е произведен в капитан.
1901г. завършва Николаевската генералщабна военна академия в Санкт-Петербург, Русия. Служи като младши адютант при щаба на 6-а пехотна бдинска дивизия.
Капитан Луков служи като командир на рота от 8-и пехотен приморски полк. 1905г. участва на военни маневри във Франция.
Същата година е назначен за военно аташе в Париж, а 2г. по-късно в Санкт-Петербург.
 На 19.09.1906г. е произведен в чин майор и назначен за адютант в 8-а пехотна тунджанска дивизия. 
От 1910 г. заема длъжността началник на щаба на 1-ва пехотна софийска дивизия. На 22.09 е произведен в подполковник.
Като командващ Софийската девизия, по време на Балканската война (1912/13)г. се сражава при Селиолу, Люлебургаз, Чаталджа.
На 1.09.1913г. е произведен в чин полковник. 
От 27.09. е началник на Военното училище. 
През 1913 г. е обвинен в заговорничене и през март 1914г. е назначен за командир на 38-и пехотен полк в Кърджали. Командва 2-ра бригада от 3-та пехотна балканска дивизия и през 1915г. става началник на щаба на 3-та военноинспекционна област в Русе.
След включването на България в Първата световна война и последвалата мобилизация е назначен за началник на Оперативния отдел в Щаба на действащата армия в Кюстендил и помощник-началник на щаба на действащата армия. След  смъртта на генерал-майор Константин Жостов е назначен за началник на Щаба на действащата армия. 
На 1.09.1916г. заема длъжността началник на Щаба на Действащата армия. С негово участие се разработва и осъществява оперативният план за войната срещу Румъния и отбранителните боеве на македонския фронт (1916).
На 30.05.1917г. е произведен в чин генерал-майор.
През 1917влиза в конфликт със съюзниците и е изпратен да командва 2-ра армия.
Той е част от делегацията заедно с Андрей Ляпчев и Симеон Радев при подписването на Солунското примирие на 29.09.1918г.
След това до октомври 1919г. е началник щаба на армията.
Участва и в делегацията при подписването на унизителния Ньойски диктат! 
След тези събития ,той излиза в запас ,като на 7.01.1920 е произведен в генерал-лейтенант! В периода 1921/23 г. е председател на Съюза на запасните офицери. Женен е и има 3 деца.

Генерал-лейтенант Иван Луков умира на 17.04.1926 г. в София.