सेन का जन्म उत्तराखंड के अल्मोड़ा में हुआ था। उनके पिता डीके सेन भारत में कोच हैं। लक्ष्य ने प्रकाश पादुकोण बैडमिंटन अकादमी में प्रशिक्षण लिया और अपनी प्रतिभा को कम उम्र में ही दिखा दिया। 2016 में, उन्होंने जूनियर सर्किट में एक सफल वर्ष बिताया, जूनियर एशियाई चैम्पियनशिप में कांस्य पदक जीता।

फरवरी 2017 में, सेन BWF वर्ल्ड जूनियर रैंकिंग में नंबर एक जूनियर एकल खिलाड़ी बन गए। उन्होंने 2016 इंडिया इंटरनेशनल सीरीज़ टूर्नामेंट में पुरुष एकल का खिताब जीता। 2018 एशियाई जूनियर चैंपियनशिप में, उन्होंने शीर्ष वरीयता प्राप्त कुनलावुत विटिडसर्न को हराकर स्वर्ण पदक जीता।
सीनियर स्तर के बैडमिंटन में सेन का प्रवेश कई जीतों से चिह्नित था। उन्होंने बेल्जियम इंटरनेशनल टूर्नामेंट जीता और डच ओपन पुरुष एकल खिताब जीतकर अपना पहला BWF टूर खिताब जीता। नवंबर 2019 में, उन्होंने सारलोरलक्स ओपन और स्कॉटिश ओपन जीता।
दिसंबर 2021 में सेन विश्व चैंपियनशिप के सेमीफाइनल में पहुंचे और कांस्य पदक जीता। जनवरी 2022 में उन्होंने लोह कीन यू को हराकर इंडिया ओपन में अपना पहला सुपर 500 खिताब जीता। वे ऑल इंग्लैंड ओपन के फाइनल में पहुंचे लेकिन विक्टर एक्सेलसन से हार गए।
सेन उस भारतीय टीम का हिस्सा थे जिसने 2022 में इंडोनेशिया को हराकर थॉमस कप जीता था। वह 2022 कॉमनवेल्थ गेम्स में कॉमनवेल्थ चैंपियन भी बने और भारत को मिक्स्ड टीम इवेंट में रजत पदक जीतने में मदद की।
फरवरी 2023 में, सेन बैडमिंटन एशिया मिक्स्ड टीम चैंपियनशिप में कांस्य पदक जीतने वाली भारतीय टीम का हिस्सा थे। 9 जुलाई को, उन्होंने कनाडा ओपन जीतने के लिए चीन के ली शिफेंग को हराया।
लक्ष्य सेन को भारत में बैडमिंटन में उनके योगदान के लिए 2022 में अर्जुन पुरस्कार से सम्मानित किया जाएगा। अप्रैल 2024 तक शीर्ष खिलाड़ियों के खिलाफ उनका रिकॉर्ड प्रभावशाली बना हुआ है।
लक्ष्य सेन अपने निरंतर प्रदर्शन और खेल के प्रति समर्पण के कारण भारतीय बैडमिंटन में एक प्रमुख हस्ती बने हुए हैं।