吴镇宇出身于第11期无线电视艺员训练班(1982年)，并成为该台男艺员，当年同期毕业的还有梁朝伟、周星驰、李子雄、欧阳震华等人。在出道首几年，吴镇宇都只是于无线电视(TVB)的连续剧里担当跑龙套的小角色。

　　直到1980年代中开始，演出才开始增多。自1985年开始，吴镇宇经常参与演出大量无线剧集，以扮演反派角色为主，如《生命之旅》的杜朗贤，《盖世豪侠》的段玉楼更是其中的代表作。

　　1990年初，参与演出电视剧《灰网》，吴镇宇扮演了一个重情重义，为情义而死的第二男主角程浩。其后，吴镇宇亦演出过《公私三文治》和《卡拉屋企》等处境电视剧，令他逐步脱离反派角色的定型。1992年，吴镇宇结束了与无线的8年合约，决定彻底投身影片圈。

　　吴镇宇于1986年凭演出《靓妹仔3之午夜丽人》而进入影片圈。在影片圈早期，吴镇宇几乎都只能参与演出一些小角色。

　　1992年，吴镇宇扮演《绝代双骄》的头号反角江玉郎。1993年，吴镇宇客串周星驰的《唐伯虎点秋香》中的四大才子之一文征明。1994-1995年，与黄子华、李婉华合作，吴镇宇主演了舞台剧《撞板风流》。

　　1996年，客串《基佬四十》，吴镇宇扮演一个敏感、温雅、内秀的GAY。仍是这年，吴镇宇主演了查传谊导演的影片《旺角揸Fit人》。1996年，参与演出了由郑伊健、陈小春主演的《古惑仔之人在江湖》，吴镇宇打破常规性的黑社会凶神恶煞的套演方式，把一个心理极度疯狂歇斯底里神经质的形象融合到这个反派身上。

　　1997年，参与演出《难兄难弟》，吴镇宇扮演老实、敦厚的谢源。仍是这年，吴镇宇接连拍了《豪情盖天》、《97家有喜事》等影片。1997年，先后与刘青云拍挡，吴镇宇主演了杜琪峰导演的《一个字头的诞生》以及影片《高度戒备》。并且《一个字头的诞生》这部影片，获得了1998年影片金紫荆奖最佳男配角奖。

　　1998年，与吴君如、方中信等合作电视剧《古惑仔》，吴镇宇扮演黑帮角色靓坤。1998年，吴镇宇执导了自己的第一部作品《9413》。1999年，吴镇宇主演了叶伟信导演的《爆裂刑警》。仍是这年，主演了杜琪峰导演的《枪火》。2000年，凭靠《公元2000》里一个出场了10分钟的在客串演员表的配角，吴镇宇拿下了当年香港金像奖的最佳男配角奖和金紫荆奖最佳男配角奖。仍是这年，继续跟叶伟信导演合作，吴镇宇和吴君如主演了《朱丽叶与梁山伯》。

　　2001年在第七届香港影片评论学会大奖颁奖礼上，吴镇宇获得最佳男演员奖。2002年，吴镇宇凭靠《朱丽叶与梁山伯》获第二十届香港影片金像奖最佳主角提名。2003年，重回无线，吴镇宇接拍了无线台庆剧《冲上云霄》。2003年，凭靠《无间道Ⅱ》倪永孝的角色，吴镇宇被第二十三届香港影片金像奖最佳男主角提名。

　　2005年的《神经侠侣》里，吴镇宇扮演善良、固执但没有攻击性的精神病患者。2006年，主演影片《卧虎》，吴镇宇扮演一个个性冲动，嗜血残暴的黑道反派角色，并凭此角色获得第43届金马奖最佳男主角提名。2010年，吴镇宇参与演出的影片《西风烈》中扮演杀手。

　　2012年3月1日《疯狂的蠢贼》首映，吴镇宇亲赴北京四家影院宣传造势。2012年，与周润发合作，吴镇宇参与演出《大上海》中茅载一角。2013年，吴镇宇十年重返荧屏的电视剧《冲上云霄2》在香港开播以后，以全剧平均31点，大结局平均38点的收视率成为2013年度香港电视剧收视冠军。2014年，吴镇宇主演的影片《京城81号》中分饰两角，内地总票房超过4亿，并以平均每周1.3亿的成绩成为国内惊悚片票房冠军。仍是这年，携子参加湖南卫视综艺节目《爸爸去哪儿2》。节目开播后，吴镇宇一直占据“人气爸排行榜”第一的位置。

　　2015年4月30号，吴镇宇参与演出的影片《爱我就陪我看影片》于4月30日上映。5月19号，主演的《土豪520》在京举行首映礼，影片于5月21日正式上映。吴镇宇主演贺岁喜剧《恶人报喜》。9月份，吴镇宇携保剑锋、姜潮、王铮亮等六位明星嘉宾亮相参预安徽卫视在京举行明星职场体验节目《你好，菜鸟》推行会。2016年5月6号，吴镇宇主演的影片《判我有罪》上映。11月30号，深圳卫视2017优质资源推介会上推行了第二季《闪亮的爸爸》的阵容，携手张晓龙、白举纲、张皓宸成为当季的明星爸爸阵容。

　　2017年，主演《脱皮爸爸》，吴镇宇与古天乐携手演绎别样父子，并因此获第三十六届香港影片金像奖最佳男主角提名。2019年4月29号，吴镇宇宣布参与演出影片《破战》；8月9号，吴镇宇与张家辉、古天乐合作主演的影片《使徒行者2:谍影行动》上映；8月23号，与周迅、祖峰领衔主演影片《保持沉默》上映，吴镇宇在这部片中扮演检控官吴正为；11月份，凭靠《使徒行者2》获得第三届“金色银幕奖”最佳男配角奖。

　　2020年8月26号，由吴镇宇主演的影片《盐湖计划》在德令哈举行开机仪式；11月27号，吴镇宇和任素汐第一次合作领衔主演《繁华将至》在大理开机。

　　2021年4月1号，出演的剧情片《七人乐队》在香港上映；同一月份，吴镇宇拍摄由彭发执导，钟汉良、张兆辉、胡杏儿等主演的警匪动作片《宿敌》； 5月1号，和古天乐、梁家辉、林家栋领衔主演的犯罪影片《追虎擒龙》上映，吴镇宇扮演总华探长徐乐；5月4号，参演的喜剧影片《总是有爱在隔离》在爱奇艺上线；6月3号，出演的影片《浊水漂流》在香港上映；10月20号，《追光吧哥哥》第二季官宣吴镇宇为追光者之一；11月5号，加盟的竞技真人秀《导演请指教》播出；11月13号，吴镇宇参加的综艺节目《追光吧》在优酷和东方卫视播出，节目中，第一次在台上演唱自己的歌曲《普通绅士》；12月10号，吴镇宇和古天乐、张智霖主演的影片 《暗害风暴》上映。

　　2022年1月份，吴镇宇担纲导演的两部短片《记》《阅》在综艺节目《导演请指教》中播出。3月21号，邱礼涛执导新片《海关战线》发布阵容，吴镇宇特别演出。5月22号，参加的情景喜剧IP孵化真人秀《开播!情景喜剧》播出。9月份，吴镇宇参演的《特警使命之利刃出鞘》影片启动仪式在山东青岛举行。10月份，参与大型系列纪录片《这十年幸福中国》。12月17号，参加真人秀《无限超越班》播出，吴镇宇担任点评导师；12月23号，吴镇宇和任素汐主演的影片《繁华将至》将在全国上映。