Весной 1918-го, новоиспечённый лейтенант Фрэнк Люк в составе очередной группы американских пилотов прибыл в Европу. Война близилась к развязке, а "янки всегда опаздывали на все сражения". В этих условиях молодые американские летчики, попавшие на фронт позднее других, изо всех сил старались успеть "помериться славой" с более опытными французскими и английскими пилотами.
Начало его боевой службы, казалось, не оставляло надежд на осуществление честолюбивых планов. За две недели он потерял двоих ведомых и не сбил ни одного самолета. Третьим ведомым стал его старый друг Джозеф Вехнер. С ним в паре Люк одержал свою первую победу. С этого дня его боевой счет стал быстро расти. Наиболее славной и одновременно трагичной датой для Фрэнка стало 18 сентября. Тогда он одержал 5 побед в одном бою, сбив 3 самолета и 2 привязных аэростата. И в том же бою погиб Джозеф Вехнер.
За неполных два месяца Люк одержал 18 побед и еще три не получили официального подтверждения. С 12 по 29 сентября Люк выполнил десять боевых вылетов, в которых сбил 14 аэростатов и 4 самолёта противника. Столь высокой результативности за столь короткий срок не смог добиться ни один другой лётчик в Первой мировой войне.
Он стал лучшим охотником за германскими наблюдательными аэростатами из американских пилотов. Привязной аэростат – цель крупная и неподвижная, поэтому попасть в него было не слишком сложно, однако поджечь – уже сложнее, несмотря на наполнение горючим газом. Труднее же всего было решиться атаковать эту простую на первый взгляд, но смертельно опасную цель – аэростаты обязательного прикрывались сильным зенитным огнем. Неудивительно, что во время Первой мировой войны сбитые «баллоны» учитывались наравне с самолётами, а к атакам на них привлекали только добровольцев.
28 сентября над деревней Мюрво его истребитель был подбит. Фрэнку пришлось садиться на изрытой снарядами нейтральной полосе вблизи немецких окопов. Германские солдаты бросились к его машине, чтобы захватить пилота живьем. Люк залег рядом с самолетом и стал отстреливаться из пистолета. В завязавшейся перестрелке пилот был убит.
Посмертно Френк Люк был награждён медалью Почёта, став первым американским лётчиком, удостоенным этой награды.