2001年，吳樾出演由劉逢聲、蔡晶盛導演的電視劇《精武英雄陳真》，飾演一代武術宗師陳真。
2002年，吳樾導演并與張靜初聯袂主演了國內首部武俠話劇《英雄》，使中國功夫走上話劇舞臺。
2002年，在電視劇《少年黃飛鴻》中，吳樾飾演梁威。
2003年，吳樾主演由王新民導演的電視劇《連城訣》，在劇中扮演男一號狄云。
2004年，在電視劇《浪子燕青》中，吳樾飾演男一號浪子燕青。
2005年，吳樾參演電視劇《歡天喜地七仙女》，在劇中飾演喜歡發明稀奇古怪東西的四駙馬魚日。
2007年，在反映抗戰題材的情景喜劇《地下交通站》中，吳樾飾演了將敵人玩弄于股掌之上地下交通員、鼎香樓的少東家蔡水根（趙華）。
2011年，吳樾出演張紀中版的《西游記》，扮演齊天大圣孫悟空。
2012年，吳樾在國家大劇院上演的話劇《西廂記外傳》（原名《孫飛虎搶親》）中一人獨挑三角，并首次把中國功夫帶上國家大劇院的話劇舞臺。
2014年，與周潤發、張家輝、劉嘉玲合作王晶導演的賀歲喜劇電影《澳門風云2》，該片在2015年春節期間熱映，在此片中，吳樾在一場打斗戲中巧妙地設計進一套漂亮的武術動作螳螂拳，使得整個場面別具風格頗有看點。
2015年，與周潤發、郭富城、梁家輝、彭于晏合作電影《寒戰2》；同年，與趙文卓合作出演陳嘉上的電影《蕩寇風云》；9月，其主演的抗戰電視劇《地雷戰》在山東衛視、河南衛視播出。
2016年，參演小說《誅仙》改編仙俠電視劇《青云志》飾演普智；同年，參演王晶導演的電影《王牌逗王牌》；同年，參演劉偉強導演的電影《建軍大業》飾演張國燾；同年，與古天樂合作出演導演葉偉信的電影《殺破狼·貪狼》；同年，與余文樂合作出演電影《狂獸》；主演話劇版《大宅門》飾演男主角白景琦。
2017年，與夏雨、張靜初合作主演孔二狗導演的電影《東北往事》；同年，與王凱、王大陸合作出演丁晟導演的電影《英雄本色4》；同年，與古天樂、周冬雨合作出演劉偉強導演的電影《武林怪獸》；同年，主演電視劇《火線孤城》飾演男一號李任楷。
2018年，參演電影劉儀偉導演的電影《我說的都是真的》。2019年5月1日，與夏雨、張靜初合作主演的電影《東北往事之二十年》上映；8月26日，與陳曉主演的軍旅題材電視劇《陸戰之王》 首播；9月，在劉偉強執導的電影《中國機長》中飾演成都雙流國際機場股份有限公司應急指揮中心副主任。
2019年11月，自導自演的電視劇《天下一手》發布概念海報。
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