Първите си стъпки във волейбола Лукаш Каджевич прави на 12-годишна възраст. Като член на мъжкия национален отбор по волейбол на Полша взема участие в Олимпийските игри в Атина (2004 г.) и Пекин (2008 г.), както и в изданията на Световната лига през 2001, 2003, 2004, 2005 и 2007 година.
В периода 25 април – 31 декември 2005 г., заедно с още 2 състезатели от националния отбор (либерото Кшищоф Игначак и Андрей Щеламхен) е отстранен от представителния тим поради „неспортсменски начин на живот“. През 2006 г. обаче отново е върнат в отбора и като ключов титулярен играч носи голям принос за спечелването на сребърния медал и второто място на Световното първенство в Япония, след загуба на големия финал от тима на Бразилия.
В индивидуалната класация за най-добрите блокировачи на първенството заема почетното 7-о място със средно 0,75 блокади на гейм. На Европейското първенство през 2007 г. в Русия соченият за фаворит полски отбор претърпява фиаско и заема едва 11-о място в общото класиране, а заради играта си Каджевич е сред малкото играчи, които са пощадени от критики след провала.
През 2008 г. пропуска квалификационния турнир за Олимпиадата в Пекин поради травма, но въпреки отсъствието му съотборниците му печелят квотата и след възстановяването си Каджевич се присъединява към тях и взема участие в Игрите.
Лукаш Каджевич е автор на магазинната рубрика за спорт „Kadziu Project“. Програмата е разработена в сътрудничество с полската телевизия Polsat Sport и предоставя на зрителите информация от „кухнята“ на отбора. Впоследствие тя е продължена от неговия съотборник в националния тим Кшищоф Игначак и носи името „Igłą szyte“.