Ai campionati mondiali del 2010 a Montalegre (Portogallo) Luca Dallavalle si è classificato terzo nella gara sulla distanza middle, dietro a Samuli Saarela ed Adrian Jackson. 5 anni dopo, ai campionati mondiali del 2015 a Liberec (Repubblica ceca), conquista 3 medaglie in 3 gare, ottenendo l'argento nella media distanza, l'oro nella sprint ed il bronzo nella lunga distanza.
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