В 2006-2008 гг. «Луч» играл в Премьер-лиге российского футбола.
В первом матче сезона-2006 «Луч» в матче с московским «Спартаком» сыграл вничью. Отлично играя на домашнем стадионе, команда также добивалась ничьих с «Локомотивом» и «Москвой» и проиграла лишь «Зениту» и ЦСКА.
За два тура до окончания чемпионата владивостокцы шли на пятом месте, дающем право квалифицироваться во второй раунд Кубка «Интертото-2007», но пропустили вперёд «Москву» и казанский «Рубин», отстав на пять очков. В итоге, финишировав в дебютном сезоне на седьмом месте, «Луч» добился наивысшего результата - 7-го места в чемпионате страны.
В 2007 г. приморцы заняли 14-е место, главный тренер Сергей Павлов покинул команду. Одерживая крупные победы над действующим чемпионом - ЦСКА 4:0 и «Локомотивом» 3:0, «жёлто-синие» уверенно играли дома. Средний процент заполняемости домашнего стадиона приморцев составил 105%, что является вторым показателем в лиге после «Химок».
В 2008 г. «Луч» опустился на дно турнирной таблицы и вылетел с последнего места в первый дивизион.