吴镇宇是于1986年凭演出《靓妹仔3之午夜丽人》而进入电影圈。在电影圈早期,吴镇宇几乎都只能出演一些小角色。1992年,饰演《
绝代双骄》的头号反角江玉郎。1993年客串周星驰的《
唐伯虎点秋香》中的四大才子之一文征明。1994-1995年,他与黄子华,李婉华合作,主演了舞台剧《
撞板风流》。1996年的客串《
基佬四十》,饰演一个敏感,温雅,内秀的GAY。同年,吴镇宇主演了查传谊导演的电影《
旺角揸Fit人》。1996年,吴镇宇参演了由郑伊健,陈小春主演的《
古惑仔之人在江湖》,他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,出演《
难兄难弟》,饰演老实,敦厚的谢源。同年接连拍了《
豪情盖天》,《
97家有喜事》等电影。1997年先后与刘青云拍挡,主演了杜琪峰导演的《一个字头的诞生》以及电影《
高度戒备》。并且《一个字头的诞生》这部电影,获得了1998年电影金紫荆奖最佳男配角奖。剧照1998年与吴君如,方中信等合作电视剧《古惑仔》,饰演黑帮角色靓坤。1998年,他执导了自己的第一部作品《9413》。1999年,主演了叶伟信导演的《
爆裂刑警》。同年,主演了杜琪峰导演的《
枪火》。2000年,凭借《
公元2000》里一个出场了10分钟的在客串演员表的配角,他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。同年,继续跟叶伟信导演合作,和吴君如主演了《
朱丽叶与梁山伯》。2001年在第七届香港电影评论学会大奖颁奖礼上获得最佳男演员奖。2002年,吴镇宇凭借《朱丽叶与梁山伯》获第二十届香港电影金像奖最佳主角提名。2003年,重回无线,接拍了无线台庆剧《
冲上云霄》。2003年,吴镇宇凭借《
无间道Ⅱ》倪永孝的角色,被第二十三届香港电影金像奖最佳男主角提名。写真2005年的《
神经侠侣》里,吴镇宇饰演善良,固执但没有攻击性的精神病患者。2006年,主演电影《
卧虎》,饰演一个个性冲动,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年出演的电影《
西风烈》中吴镇宇饰演杀手。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,出演《
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。吴镇宇和费曼2014年主演的电影《
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。同年,吴镇宇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日,参演的电影《
爱我就陪我看电影》上映。同年,拍摄与蔡少芬,尤磊主演的青春暖爱电影《一切从2019开始》。5月21日,主演的《
土豪520》正式上映。主演贺岁喜剧《
恶人报喜》。9月,吴镇宇携保剑锋,姜潮,王铮亮等六位明星嘉宾亮相出席安徽卫视在京举办明星职场体验节目《你好,菜鸟》发布会。2016年5月6日,主演的电影《
判我有罪》上映。8月,自导自演黑色幽默江湖片《
转型团伙》。11月30日,深圳卫视2017优质资源推介会上发布了第二季《闪亮的爸爸》的阵容,吴镇宇携手张晓龙,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》,与古天乐携手演绎别样父子,并因此获第三十六届香港电影金像奖最佳男主角提名。2018年3月,拍摄邱礼涛执导的犯罪动作悬疑电影《
泄密者》。2019年4月29日,宣布出演电影《
破战》;8月9日,与张家辉,古天乐合作主演的电影《使徒行者2:谍影行动》上映;8月23日,与周迅,祖峰领衔主演电影《
保持沉默》上映,片中饰演检控官吴正为;11月,凭借《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日,由其主演的电影《盐湖计划》在德令哈举行开机仪式;11月27日,与任素汐首次合作领衔主演《繁华将至》在大理开机。2021年4月1日,主演的剧情片《
七人乐队》在香港上映;同月,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日,与古天乐,梁家辉,林家栋领衔主演的犯罪电影《
追虎擒龙》上映,饰演总华探长徐乐;5月4日,参演的喜剧电影《
总是有爱在隔离》在爱奇艺上线;6月3日,主演的电影《
浊水漂流》在香港上映;10月20日,《追光吧哥哥》第二季官宣吴镇宇为追光者之一;11月5日,加盟的竞技真人秀《
导演请指教》播出;11月13日,参加的综艺节目《追光吧》在优酷和东方卫视播出,节目中,吴镇宇首次在台上演唱自己的歌曲《普通绅士》;12月10日,与古天乐,张智霖主演的电影《
暗杀风暴》上映。2022年1月,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日,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日,参加的情景喜剧IP孵化真人秀《
开播!情景喜剧》播出。9月,参演的《特警使命之利刃出鞘》电影启动仪式在山东青岛举行;10月,参与大型系列纪录片《
这十年幸福中国》。12月17日,参加真人秀《
无限超越班》播出,担任点评导师;12月23日,与任素汐主演的电影《繁华将至》将在全国上映。2023年8月18日,主演的电影《暗杀风暴》上映。9月1日,主演的悬疑爱情电影《
意外人生》上映。10月27日,主演的电影《
困兽》上映。