Ukończył IX Liceum Ogólnokształcące we Wrocławiu. W latach 2000-2003 związany był z wrocławską Grupą Artystyczną Ad Spectotores. W 2003 roku ukończył Państwową Wyższą Szkołę Teatralną we Wrocławiu. Występował we wrocławskim Teatrze K2, Teatrze Współczesnym im. Edmunda Wiercińskiego oraz Teatrze Powszechnym im. Jana Kochanowskiego w Radomiu.
Aktor teatralny i telewizyjny. Zadebiutował w telenoweli "Klan" rolą studenta. Wystąpił także w serialach: "Świat według Kiepskich", "Fala zbrodni", "Pensjonat pod Różą", "Pierwsza miłość", "Ale się kręci", "Teraz albo nigdy", "Tylko miłość". Zagrał w Teatrze Telewizji w spektaklach "Obrona" i "Pseudonim Anoda".
Łukasz Dziemidok wziął udział w IV edycji programu "Jak Oni śpiewają?".