1974年，吴京出生于北京一个武术世家，是满族正白旗 。6岁开始在北京市什刹海体校练习武术。1986年，开始随武术队参加国际交流活动，同年，获得全国武术比赛拳枪刀冠军 。
1989年，进入北京市武术队，并在师傅吴彬的指导下接受专业训练 。1991年，获得全国武术比赛枪术、对练冠军。1994年，获得全国武术比赛精英赛枪术、对练冠军 。
1995年，吴京在师傅吴彬的推荐下接拍了个人首部电影《功夫小子闯情关》，他在剧中饰演生性好武、天赋聪慧的杨学文 。1998年参演电视剧《拭血问剑》，饰演西门金哥一角；同年主演的电视剧《太极宗师》在内地上映，片中吴京饰演清末民初的内家拳宗师杨昱乾 。
1999年与萧蔷、焦恩俊等演员合作，出演袁和平导演的电视剧《小李飞刀》，剧中吴京饰演阿飞一角。
2000年在电视剧《策马啸西风》中饰演孟星魂。2001年主演电视剧《江山儿女几多情》，扮演一位能文能武、沉稳威严的皇上 ；同年在张鑫炎执导的电视剧《少林武王》中扮演名将后裔昙志。
2003年，吴京赴香港发展演艺事业；3月参演电视剧《倩女幽魂》，饰演诸葛流云一角 ；10月赴横店拍摄电视剧《南少林三十六房》。2005参演叶伟信执导的警匪功夫片《杀破狼》，片中吴京饰演反派杀手Jet； 同年接拍电视剧《武当Ⅱ》。 2006年在电影《黑拳》中饰演高岗一角 。
2007年参演电影《男儿本色》，饰演为了生存而不择手段的“天养生”，凭借这部电影的表现他获得第44届台湾电影金马奖最佳男配角提名。 2008年与萧亚轩合作拍摄MV《More More More》；12月20日，首部自导自演的电影《狼牙》在全国上映。2010年主演警匪动作电影《西风烈》，饰演性格鲁莽的警察杨晓明。
2012年10月，主演的电视剧《我是特种兵之利刃出鞘》在江苏卫视播出，剧中吴京饰演90后特种兵何晨光，并饰演狼牙特战狙击手何晨光的父亲，何卫东 ；第一次穿上军装的吴京为了能演好这个角色，到部队前后苦练了18个月 ；该剧国庆一周在江苏卫视的收视率排名第一，并在搜狐视频以近7000万的点击量排名榜首。2013年1月8日获得搜狐时尚盛典年度时尚男明星奖 ；同年自导自演军事题材的电影《战狼》 。2014年3月，担任云南卫视军旅真人秀节目《士兵突击》的第三季助梦大使。
2015年，登上央视春晚，表演武术节目《江山如画》，节目里再现了《卧虎藏龙》等电影中的功夫场面 ；4月2日，其自导自演军事题材电影《战狼》在全国上映 ，该片上映首日就取得近四千万元的票房，创下国内军事题材电影首日票房纪录，上映三天累计票房已经1.37亿元 ，累计票房突破5亿；6月18日，主演的功夫电影《杀破狼2》上映，片中吴京饰演卧底探员志杰 ，该片首日票房拿下7200万元，第二天票房又突破4000万元，上映两天票房为1亿多元 ，最终票房5.6亿元。2016年11月，当选中国文学艺术界联合会第十届全委会委员 ；同年，再次执导军事题材电影《战狼Ⅱ》 。
2017年7月27日，由吴京自导自演的动作军事电影《战狼Ⅱ》上映，他在片中饰演英勇果敢的铁血硬汉冷锋；该片票房突56.8亿元 ，不仅打破中国内地市场票房纪录、全球单一市场单片票房纪录，还成为首部进入全球TOP100票房影片榜的亚洲电影 。他也凭借该片获得东京电影节中国电影周金鹤奖的最佳导演、最佳影片、最佳男主角 ；影片获得中国-东盟电影节最佳影片奖 。
2018年2月15日，参加中央电视台春节联欢晚会，与成龙演唱歌曲《中国》 ；3月17日，在第12届亚洲电影大奖上，吴京自导自演的动作军事电影《战狼Ⅱ》成为2017年最高票房亚洲电影 ；11月10日，吴京凭借《战狼Ⅱ》中冷锋一角获得第34届大众电影百花奖最佳男主角奖 ；12月8日，凭借动作电影《战狼Ⅱ》获得第17届中国电影华表奖优秀男演员奖；12月29日，吴京当选中国电影家协会副主席 。
2019年2月5日，主演的科幻片《流浪地球》上映 ；参演电影《老师·好》于3月22日上映 ；同年，主演电影《攀登者》 。8月，由其参演、管虎编剧的《金刚川》正式立项。 参演电影《我和我的祖国》于9月30日上映 。2020年10月25日，主演的抗美援朝题材电影《金刚川》上映 。
2012年，吴京与主持人谢楠相恋；12月21日谢楠在微博上向吴京表白，两人的恋情正式公开 。2014年5月11日，吴京和谢楠在北京举行结婚典礼 ；8月25日，吴京和谢楠的儿子出生，取名吴所谓 。
2018年7月10日，吴京老婆谢楠晒出一张自拍并配文“吴所谓2.0，上台鞠躬”。照片中，谢楠身着运动背心，小腹微鼓。并且标注了宝宝已经196天 ；9月24日上午，吴京在微博公布二胎出生的喜讯，配文：“无虑同学闪亮登场！母子平安！感恩！祝大家中秋快乐！”
2018年1月31日，入选《中国慈善家》的“2017中国慈善名人榜TOP30” ；10月17日，参加电影频道节目中心主办的大型公益项目“脱贫攻坚战——星光行动”启动仪式 。
2020年8月13日，第十届北京国际电影节公布主海报，吴京担任形象大使 。
2020年9月3日，担任第15届中国长春电影节传承大使 。
吴京是一位大器晚成的艺人，他不断的突破自我，完成了从“功夫小子”到“国民硬汉”的成功转型 。他在电视圈的发展并不顺畅，除了《太极宗师》和《小李飞刀》外，他再难有经典的角色和作品。这段时期，他试图凭借外表走偶像派路线，但实际效果并不突出。转战香港后，他在《杀破狼》中将只有两句台词的角色塑造得十分惊艳，并凭借该角色重回打星的正轨 。之后，他通过类型电影《战狼》系列找到了具有个人独特风格的电影之路，并在战争类型片领域里取得了巨大的成功 。吴京在《战狼2》中的搏命演出没有白费，他使得冷门的国产军事片引发了观影热潮 。他一路破釜沉舟、一路逆袭的经历不仅具有正能量，而且还符合人们对于奋斗二字的所有想象 （《齐鲁晚报社》、腾讯网、环球网、《南方都市报》评）。
功夫演员的出身让吴京对娱乐圈的种种风气保持距离，人情和义气往往影响着他的决断，但这并不意味着他会拒绝商业性的规则。骄傲自负与谦恭虚心仿佛硬币的两面，促使他不断地为演艺生涯对表，并尝试流行的类型和风格 。他在世界共同的商业审美元素的基础上，成功地树立了电影话语的中国主体性，匹配了中国的现实地位 。从导演处女作《狼牙》到《战狼》系列，吴京通过个人努力开辟了国产电影市场中属于中国人自己的硬汉类型片 。（《中国新闻周刊》、《新京报》、《广州日报》评）
2006年12月12日晚上，吴京在驾驶一辆客车时被北京交警发现有疑似酒驾的嫌疑，在经过酒精测试后，发现吴京每百毫升血液中的酒精含量高达103毫克，确定为酒驾，随后被交警部门带回交警大队处理。
吴京承认当晚与朋友聚会时喝了三杯红酒，还专门叫了司机来接他，正巧酒店保安让他挪车到门口时，不料他就开了五米不到，警察现身抓了现形。吴京积极配合交警同志的工作，最终行政拘留10天，罚款1800元，罚分12分，驾照被暂扣五个月 。
2006年12月30日，吴京在朝阳交通支队公开致歉。