W 2004 został trenerem Rapidu Bukareszt, który w tym samym sezonie doprowadził do trzeciej pozycji w lidze, dając się wyprzedzić tylko Steaui i Dinamu. Mimo nie do końca satysfakcjonującego wyniku, Lucescu utrzymał posadę i już w kolejnych rozgrywkach osiągnął z Rapidem znacznie więcej. Zespół dotarł wówczas do ćwierćfinału Pucharu UEFA, notując tym samym najlepszy wynik w historii występów w europejskich pucharach. Został wyeliminowany przez inny klub z Rumunii, Steauę Bukareszt (0:0 i 1:1). Wcześniej pokonał m.in. Stade Rennes, Herthę Berlin, Hamburger SV oraz Szachtara Donieck, zespół trenowany przez ojca Răzvana, byłego selekcjonera reprezentacji Rumunii, Mirceę Lucescu. W tym samym sezonie Rapid zdobył pierwszy od czterech lat Puchar Rumunii.

Na dwie kolejki przed zakończeniem kolejnych rozgrywek (2006–2007), kiedy Rapid zajmował w tabeli czwarte miejsce, Lucescu – bez podania przyczyny – złożył rezygnację. W tym sezonie klub awansował do fazy grupowej Pucharu UEFA oraz zdobył – drugi raz z rzędu – Puchar Rumunii.

Niedługo potem Lucescu przyjął propozycję z występującego w drugiej lidze FC Brașov, w którym zaczynał pracę szkoleniową.