2010年，出演张纪中版的电视剧《西游记》中扮演孙悟空，广受关注。2013年，出演电影《制服》；2014年，出演电影《澳门风云2》。2015年，出演电影《寒战2》；同年，出演陈嘉上导演的电影《荡寇风云》；同年，主演电视剧《地雷战》。2016年，出演电视剧《青云志》；同年，参演电影《王牌逗王牌》、《建军大业》；同年，主演电影《狂兽》及叶伟信导演的电影《杀破狼·贪狼》；同年，参演话剧版《大宅门》中饰演男主角白景琦；2017年，主演孔二狗导演的电影《东北往事》；同年，主演丁晟导演的电影《英雄本色4》。2018年，参演电影刘仪伟导演的电影《我说的都是真的》。2021年3月5日，担任监制的都市奇幻喜剧《败金财神》正式定档2021年3月10日。10月，参演话剧《直播开国大典》。

吴樾小时候身体不好，得过肺炎，但看了《少林寺》《霍元甲》等影视作品后就迷上了武术。父亲带他去拜了一位民间老师，练了两年之后，老师觉得吴樾骨骼清奇，是个练武奇才，就把他推到了正规体校——张家口市业余武术队，开始专业集训。1992年，国家体委把优秀运动员支边，吴樾转会到宁夏武术队，第一年就拿了个全国武术比赛冠军。吴樾5岁开始习武，7岁起参加武术比赛。1993年，参加全国第七届运动会，被国家授予“武英级”称号（武术运动员的最高级别），成为最年轻的国家级运动健将。1996年，参加“国家个人精英赛”，获得“八极拳”第一名。1997年，以全国表演专业第一名的成绩考入中央戏剧学院，毕业后以表演专业第一名的成绩成为中国国家话剧院的专业演员。对于吴樾来说，中戏四年的生活是“痛并快乐着”。当时他的父母双双下岗，只有靠自己勤工俭学才能交得起学费。他每年学费六千，加上平时看话剧演出，各种学杂费等等，一年要一万多，四年就是五万，他爸当时每个月工资才三百多。在保证不耽误学业的前提下，吴樾利用中午休息的时间，靠教留学生武术来创收。晚上上完晚自习之后，他还跑去歌舞厅做主持人。在养家的同时，吴樾还做到了品学兼优。拿了两年奖学金，在全国大学生比赛中，代表中戏参加了五个体育项目，拿了四个冠军，一个亚军，基本包圆了。2001年，吴樾出演由刘逢声、蔡晶盛导演的电视剧《精武英雄陈真》，饰演一代武术宗师陈真。2002年，吴樾导演并与张静初联袂主演了国内首部武侠话剧《英雄》，使中国功夫走上话剧舞台。在电视剧《少年黄飞鸿》中，吴樾饰演梁威。2003年，吴樾主演由王新民导演的电视剧《连城诀》，在剧中扮演男一号狄云。2004年，在电视剧《浪子燕青》中，吴樾饰演男一号浪子燕青。2005年，吴樾参演电视剧《欢天喜地七仙女》，在剧中饰演喜欢发明稀奇古怪东西的四驸马鱼日。2007年，在反映抗战题材的情景喜剧《地下交通站》中，吴樾饰演了将敌人玩弄于股掌之上地下交通员、鼎香楼的少东家蔡水根（赵华）。[14][18]2011年，吴樾出演张纪中版的《西游记》，扮演齐天大圣孙悟空。[19]2012年，吴樾在国家大剧院上演的话剧《西厢记外传》（原名《孙飞虎抢亲》）中一人独挑三角，并首次把中国功夫带上国家大剧院的话剧舞台。[15]2013年，出演电影《制服》，饰演张大标。[64]2014年，与周润发、张家辉、刘嘉玲合作王晶导演的贺岁喜剧电影《澳门风云2》，该片在2015年春节期间热映，在此片中，吴樾在一场打斗戏中巧妙地设计进一套漂亮的武术动作螳螂拳，使得整个场面别具风格颇有看点[20][4]。2015年，与周润发、郭富城、梁家辉、彭于晏合作电影《寒战2》[21]；同年，与赵文卓合作出演陈嘉上的电影《荡寇风云》；9月，其主演的抗战电视剧《地雷战》在山东卫视、河南卫视播出[22]。2016年，参演小说《诛仙》改编仙侠电视剧《青云志》饰演普智[7]；同年，参演王晶导演的电影《王牌逗王牌》[8]；同年，参演刘伟强导演的电影《建军大业》饰演张国焘；[9]同年，与古天乐合作出演导演叶伟信的电影《杀破狼·贪狼》[23]；同年，与余文乐合作出演电影《狂兽》[24]；主演话剧版《大宅门》饰演男主角白景琦[25]。2017年，与夏雨、张静初合作主演孔二狗导演的电影《东北往事》[12]；同年，与王凯、王大陆合作出演丁晟导演的电影《英雄本色4》[6]；同年，与古天乐、周冬雨合作出演刘伟强导演的电影《武林怪兽》[26]；同年，主演电视剧《火线孤城》饰演男一号李任楷[27]。2018年，参演电影刘仪伟导演的电影《我说的都是真的》[28]。2019年5月1日，与夏雨、张静初合作主演的电影《东北往事之二十年》上映[29]；5月11日出演电影《我是你妈》饰演阿辉；[30]8月26日，与陈晓主演的军旅题材电视剧《陆战之王》 首播[31]；9月，在刘伟强执导的电影《中国机长》中饰演成都双流国际机场股份有限公司应急指挥中心副主任[32]。2019年11月，自导自演的电视剧《天下一手》发布概念海报[33]。2020年9月10日，主演的动作电影《断金》在海南开机[34]。2021年3月10日，担任监制的都市奇幻喜剧《败金财神》定档[53]；7月1日，参加的庆祝中国共产党成立100周年文艺演出《伟大征程》播出，与张艺兴、黄豆豆、孙晓娟、朱晗、赵磊、裴梓行、陈春海、李经进、邹寒冰合作表演《战旗美如画》[65]；8月6日，主演的犯罪动作电影《愤怒的黄牛》在爱奇艺全网独播，在片中饰演老实本分的巴图[66]；10月1日，主演的话剧《直播开国大典》在国家大剧院戏剧场首演，他在剧中饰演北平新华广播电台技术部主任卢海宇[68][69]。2022年1月，由吴樾领衔主演出演的动作电影《断金》在腾讯视频独家上线。