L’esordio in Moto2
Generalmente i motociclisti sono alti intorno al metro e settanta, qualcuno di meno, altri poco di più, ma Luca ha il gene di Valentino Rossi e l’altezza non gli permette di essere confortevole su una Moto3, uno dei motivi per cui lascerà ben presto questa categoria a favore di cilindrate maggiori. Nel
2015 decide quindi di esordire in Moto2 del CEV con il team Pons Racing, alla guida di una Kalex 600 cc, moto più giusta per lui visti i 184 cm di altezza.
La prima stagione, al debutto nella categoria, lo vede al quinto posto nella classifica generale e primo italiano a salire sul podio di Moto2 del campionato spagnolo. Proprio in questa stagione la FIM riconosce il CEV, ufficialmente, come Campionato Europeo.
Sempre nel 2015 decide di
correre come wildcard al Gran Premio di San Marino in Moto2, ma termina la gara solamente al ventunesimo posto ad oltre un minuto di distacco dal leader della corsa. Nonostante questa non fortunata apparizione nel Motomondiale, il
team Forward Racing decide di ufficializzare l'entrata di Luca Marini nella
squadra che prenderà parte alla classe Moto2. Insieme a Marini ci sarà
Lorenzo Baldassarri, anch'egli facente parte della VR46 Riders Academy.
Al
debutto Mondiale, Marini riesce a chiudere soltanto in decima posizione. Anche se per apprezzare al meglio questo piazzamento bisogna considerare che nelle qualifiche Luca si era conquistato solamente il ventiseiesimo tempo. In Argentina, due settimane più tardi, conclude la gara diciottesimo e ad Austin, in Texas, non conclude la gara a causa di un incidente dal quale esce illeso. Dopo il trittico internazionale, si inizia il cammino europeo con la tappa spagnola, a Jerez. Qui Luca va forte, ma in gara ottiene solo il sedicesimo posto. Poteva andare peggio poiché durante la gara perde l'anteriore e cade al terzo giro mentre era in lotta per la settima posizione. Fortunatamente la moto non si è fatta nulla e riesce a riprendere la corsa, ma senza puntare in alto. In Francia, la tappa successiva, chiude al dodicesimo posto, ma il momento buio arriva al Mugello. Luca parte bene e prova a recuperare terreno sui primissimi, ma
Álex Márquez cercando un sorpasso estremo, lo centra, facendo cadere entrambi. Dopo il ritiro al Mugello, Luca Marini incombe in altri due ritiri consecutivi, Catalogna e Olanda. Riuscendo però a trovare un ottimo sesto posto in Germania, sul circuito del Sachsenring. Risultato che si rivela il migliore della sua prima stagione in Moto2. L’annata si chiude con 34 punti, al 23° posto in classifica.
Nel 2017 inizia in modo sicuramente più positivo rispetto alla stagione precedente riuscendo a conquistare un sesto posto in Qatar, dodicesimo in Argentina e decimo ad Austin. Passi in avanti significativi per Luca che è sempre parte integrante del team Forward in Moto2. A Jerez ottiene addirittura un quinto posto, fino a quel momento il suo miglior risultato nel Motomondiale. Cade in Francia, ma al Mugello giunge sesto. Una buona prova dietro i più veloci, tra cui
Mattia Pasini, davanti a tutti nella tappa italiana, Tom Luthi, Alex Marquez e Oliveira. C’è anche
Franco Morbidelli, che ha chiuso quarto davanti al portoghese, che si sta giocando la possibilità di vincere il titolo di Moto2.
Dopo la tappa italiana però qualcosa non va e ancora incrocia un momento difficile nella stagione. Tra la Catalogna e la Germania conquista zero punti per poi ripresentarsi in Repubblica Ceca, a Brno, conquistando un ottimo quarto posto. Il migliore della stagione e della carriera, fino a questo momento. Da quel grande risultato fino a fine stagione Marini affronta altre difficoltà: cinque ritiri e due 23° posti. Termina la stagione al 15° posto con 59 punti davanti al suo compagno di squadra
Lorenzo Baldassarri.
A fine stagione prende parte alla
100KM dei Campioni, un torneo amichevole di “flat track” organizzato al
Ranch di Valentino Rossi. Maro partecipa in coppia con il fratello, ma è l’anno di Morbidelli che dopo aver vinto il Mondiale di Moto2 vince anche questa competizione insieme a Mattia Pasini.