Luboslav Mladenov Penev llegó al Valencia CF al final de la pretemporada de 1989 siendo un semidesconocido a nivel español. El Valencia CF se consolidaba en 1º División tras su retorno dos años antes y buscaba un salto de calidad. Se intentó el fichaje de Stoichkov pero su precio resultó prohibitivo para la austeridad del entonces presidente Arturo Tuzón.
Ávida de fichajes de relumbrón, la parroquia valencianista no tardó en encumbrar al jugador búlgaro como su buque insignia y el grito de ¡LUBO, LUBO! pronto se convirtió en habitual en los fondos de animación. Su corpulencia y potencia no estaban exentas de técnica y sus enfrentamientos con los centrales rivales se hicieron usuales en cada partido. Con él en Valencia, el club fue creciendo y volvió a participar con asiduidad en competiciones europeas. Fernando Gómez Colomer asistiendo y Lubo goleando se convirtió durante años en una crónica habitual de los partidos que disputaba el conjunto «Ché». Su carácter impulsivo y su propensión a la polémica le granjearon la enemistad de los árbitros y de algunos compañeros que veían en él un foco de problemas. Su mejor momento lo vivió con la llegada de Pedja Mijatovic. Era el Valencia de juego preciosista con Guus Hiddink en el banquillo. Le llegaron muchos compañeros y competidores como Pizzi o el panameño Rommel pero siempre mantuvo su estatus de titular y de hombre importante en la plantilla, llegando a ser uno de los capitanes de la misma. No siempre tuvo ese ánimo bullicioso y aguerrido, y en muchos partidos rehuía ese enfrentamiento con los centrales, cayendo en exceso a las bandas a retener la pelota y esperar la llegada de más compañeros. En 1996 llegaría a jugar la final de copa contra el Deportivo de la Coruña. Podría haber sido su mejor despedida del Valencia CF tras superar un peligroso y grave cáncer de testículos pero la final del agua se marcharía para tierras gallegas y Lubo se convertiría en el ariete colchonero del doblete en reñida lucha con su anterior club.
Pasó de ser el emblema valencianista a enfrentarse a puñetazos con el también temperamental y polémico presidente valencianista, Paco Roig, tras un enfrentamiento de copa en Mestalla. Una de las más numerosas y fieles peñas valencianistas cambiaría su nombre de Lubo´s Gol Gran a sólo Gol Gran después de dicho incidente. En el At. de Madrid se convertiría en uno de los héroes del doblete, pero no sería suficiente y volvería a mudarse, esta vez con dirección al Compos de Caneda, donde seguiría marcando goles y jugando a buen nivel. Dos años de buen fútbol en Santiago y nuevo traslado, esta vez a la próxima Vigo donde acabaría su periplo español siendo también el máximo goleador de aquel Celta europeo. Su paso por el PFC Lokomotiv Plovdev no fue más que un último intento de estirar su larga y prolífica carrera como jugador de fútbol.
Su primera experiencia como entrenador la vivió con la selección de su país entre 2008 y 2009 pero fue muy breve ya que comenzó en septiembre y acabó en febrero. Al año siguiente su club de origen, el CSKA de Sofia lo contrata para acabar la liga y alcanza el subcampeonato de su país, lo que le vale para renovar su contrato y empezar la temporada siguiente. No fue una temporada exitosa y, pese a conseguir clasificarse para la frase de grupos de la Europa League, fue despedido en enero. Su siguiente paso sería más exitoso ya que ganaría la liga con el Litex Lovech y sería nombrado mejor entrenador de Bulgaria. Este éxito le abriría las puertas de la selección de su país donde trabajó hasta 2014, año en el que fue despedido por una mala liguilla clasificatoria de cara a la Eurocopa de 2016. En junio de ese 2014 ficha por el Botev Plovdiv pero dimite antes de empezar la temporada por los problemas económicos del club.
