La sua competenza unica nella valutazione preclinica di nuovi principi attivi associata a una lunga esperienza clinica come specialista dei disturbi dell'umore, dell'ansia e della depressione gli vale la nomina, nel 2010, a Rappresentante Permanente per l'Italia presso il Comitato per i Medicinali ad Uso Umano (Committee for Medicinal Products for Human Use CHMP) dell'European Medicines Agency (EMA), incarico che gli viene riconfermato nel 2013 e nel 2016. Dal Novembre del 2011 all'Ottobre del 2016 ricopre l'incarico di Direttore Generale dell'Agenzia Italiana del Farmaco (AIFA). Presso l'EMA è anche componente permanente del Gruppo di Lavoro per le Consulenze Scientifiche (Scientific Advice Working Party), e partecipa al Gruppo di Lavoro sul Sistema Nervoso Centrale (CNSWG). Dal 2013 al 2016, Luca Pani è il Chair del Management Board Telematics Committee (MBTC) e del European Risk Management Strategy Group (ERMS). Da gennaio del 2017 diventa il Chief Scientific Officer presso EDRA-LSWR, Publishing Company a Milano e da giugno dello stesso anno svolge lo stesso incarico presso Inpeco, società italo-svizzera leader nel settore della meccatronica e automazione di laboratorio in ambito medicale con sede a Novazzano. Dalle fine del 2017 Luca Pani accetta il ruolo di Executive Director di Neurocog Trial con sede a Durham in North Caroline, USA. Un anno dopo, Ottobre 2018, NeuroCog Trials diventa VeraSci e il ruolo di Luca Pani quello di VP for Regulatory Strategy and Market Access Innovation.