吴超7岁的时候被父亲送到少年宫去学跳舞，学了几年后遇到中国煤矿文工团招收学员，吴超报考了并通过考试，成为中国煤矿文工团的演员，之后被文工团送进舞蹈学院成了一名委培生，舞院毕业，吴超回到文工团。

1996年，吴超报考了中央戏剧学院表演系，通过了专业课考试，由于文工团不放人，最终没有去成。

1998年，吴超陪着自己的好友去电影《月蚀》的剧组面试，被导演王全安看中，从没演过戏的吴超出演了自己第一部影片，并担任男主角，从此走上演艺之路。

2000年，与龚蓓苾共同主演伍仕贤执导的处女作短片《车四十四》，在片中饰演44路长途车上的乘客。

2002年，参演谢园、陈法蓉主演的情感喜剧《富贵临门》。2003年，参演古装历史情感剧《少年天子》，在剧中饰演贝勒满达海第一子爱新觉罗·常阿岱。

2005年，在伍仕贤自编自导的爱情喜剧电影《独自等待》中饰演喜欢给哥们陈文出一些不靠谱的主意的嘎小子赵小三。同年参演古装历史轻喜剧《县令黄马褂》。

2006年，在雪村自导自演的剧情电影《新街口》中饰演为了给三舅报仇杀了歹徒的社会青年建国。

2011年2月，领衔主演陆可欣执导的恐怖惊悚电影《绝录求生》，在片中饰演与小鱼有过露水因缘的张博；11月，在霍建起执导的人物传记电影《萧红》中饰演萧红的未婚夫汪恩甲。

2012年，在安兵基导演执导的惊悚电影《笔仙》中饰演因为对妻子家庭暴力而身陷囹圄的齐昆；12月，在周小刚执导的都市情感剧《向幸福前进》中饰演头脑聪明却好高骛远的摇滚青年。

2013年，在悬疑惊悚电影《死亡派对》中饰演连环变态杀人案通缉犯许臣。2014年，吴超与张译、高露主演都市轻喜剧《好男儿之情感护理》，在剧中饰演大老板郝有旺。

2015年2月22日，主演的都市情感偶像剧《转身说爱你》在央视八套黄金档播出。6月，主演的女性抗日剧《地道女英雄》在沂蒙红色影视基地拍摄，在剧中饰演冷酷无情的日本头目三木武夫。

2016年7月，领衔主演张罗平编剧执导的剧情电影《向阳的日子》，同年在白涛执导的都市情感剧《和妈妈一起谈恋爱》中饰演张大哲的小弟马平。

在影片《月蚀》中吴超饰演了男主角胡小斌，他的表演看起来松弛自然，不落痕迹，像是个经验老道的资深演员。在作品《独自等待》中，他的人物形象来了个大转变，不刻意的表演却给观众留下了极深刻的印象。在作品《新街口》中，吴超不是主角但他却塑造了一个让观众念念不忘的人物。他的每部作品每个人物角色塑造都有自己的独特之处，被剧组称为“浑身带戏”的天生演员。