一九九五年，吴建国的父亲将他送入一所武术学校学习武术，由此开启了他兼顾武术学校与普通学校的奔波生活。二〇〇〇年，吴建国凭借自身条件被某戏曲剧团招收进入学员班，在接受为期一年的基础训练之后，他被剧团推荐至艺术学校的京剧班进行更为系统深入的专业学习。仅仅一个学期后，他被分配至武生组开始学习戏曲表演，然而由于吴建国在十三四岁时身高已经达到一米七，身形条件逐渐难以适应戏曲舞台上武生角色的常见要求，经过慎重考虑，他主动向学校提出申请并最终转入了舞蹈专业继续深造。二零一零年，正值北京高考期间，吴建国报名参加了中央戏剧学院与北京电影学院的表演专业招生考试，凭借一股初生牛犊不怕虎的“楞头青”劲头，他一路闯过初试，进入了二试和三试的考核环节。此后，在多位朋友与老师的悉心建议以及家人的全力支持下，吴建国顺利通过选拔，如愿考取了北京电影学院表演系的本科专业，开始了其表演艺术领域的科班学习生涯。
2013年，当时还在读大三的吴建国偶然收到同学转发的一条剧组筹备短信，出于兴趣他报名参加了试镜，正是这个看似不经意的机会，让他顺利踏入了影视行业，并出演了个人首部作品——动作剧《谢文东》。在该剧中，他塑造了中国洪门掌门兼东北文东会龙头谢文东这一重要角色，凭借此次演出，吴建国正式以演员身份进入公众视野。此后，他继续在《谢文东》中饰演谢文东（坐），并在《谢文东》中再度出演同一角色。2014年7月，由林弢、胡宗祥共同执导的动作抗战剧《谢文东第二季》播出，吴建国与郭强、飞儿等演员联合主演了该剧，该剧故事取材自六道所著的原版小说《坏蛋是怎样炼成的》；同年12月，他又与郭强等人合作，主演了以二十世纪三十年代动荡年代为背景的动作抗战剧《风云再起》，该剧在剧情上延续了《谢文东第二季》的故事线索，展开了谢文东风云再起的篇章。进入2015年，吴建国转而参演恐怖题材电影，在于洋、赵昕彤合作的影片《僵尸》中，他饰演了一位眼高手低、终日无所事事的无业青年苏勇。2016年1月，由刘彬杰执导的青春校园电影《诡门之异能觉醒》首映，吴建国与毛泽少、金梓壑共同主演，在片中扮演拥有异能的特工冯笑；同年3月，他与黄月、时嘉联合主演的动作抗战剧《谢文东4:风云再起之再战江湖》正式播出；到了11月，悬疑犯罪题材电影《3509》上映，吴建国与黄子耀、吕熙搭档主演，在片中饰演深情痴恋庄若渝的角色于建。
二零一七年，这位演员在民国背景的动作电影《匹夫江湖之困斗》中担纲主演，他所诠释的角色是身负家族深仇、命运多舛的落魄富家公子沈家成；就在同一年，他所参与演出的另外两部影视作品《杀手帮帮忙》与《龙棺古墓》也陆续与广大观众见面。在作品《匹夫江湖之困斗》里，他继续塑造了沈家成这一形象（中年阶段），而在《匹夫江湖之困斗》中，他则再次演绎了沈家成的故事。时间来到二零一八年十二月二十二日，由他主演的一部悬疑题材剧集《匹夫江湖之困斗》正式播映。进入二零一九年，他在《龙棺古墓2亡灵之花》中挑战了名为“老牛”的角色。二零二一年，一部以动作为核心题材的影片《谢文东》在云南举行开机仪式，他正是该片的主演之一。演员吴建国本人也出席了《谢文东》的开机现场。直至二零二四年七月十六日，他参演的又一部电视剧《东哥闯东北》如期播出。
在现实生活里，吴建国总是以阳光帅气的形象示人，俨然一个充满朝气的大男孩；然而，他在电视剧《谢文东》中却塑造了一个心狠手辣的黑社会大佬角色，这种巨大的反差着实令许多观众感到意外。不过，吴建国凭借其精湛的演技，为整部作品增添了丰富的层次与看点。他尤其将谢文东这一人物从普通青年到江湖枭雄的蜕变历程，刻画得细致入微、真实可感，从而赢得了广大网友的普遍赞誉。为了诠释这位抗战背景下的黑帮头目，吴建国刻意收敛了自身阳光的外在特质，全身心投入去揣摩和理解一个深陷国仇家恨漩涡中的复杂人物。这一角色无论是在网络讨论中，还是在众多读者与观众的心目里，都留下了极为深刻的印象；吴建国精准地把握住了该人物的核心特质，将其特有的内敛与沉稳气质演绎得淋漓尽致，堪称一次非常成功的角色塑造。