2007年，与周孝安合作主演同性爱情电影《沿海岸线征友》，在片中饰演男主角小海，这是他的首部电影作品，从而正式进入演艺圈 ；同年，担任杨丞琳《缺氧》MV的男主角 。
2008年，与范植伟、柯佳嬿，张榕容合作主演爱情电影《渺渺》，在片中饰演贝家欣 。2009年，客串许立达执导的都市情感剧《爱情的尽头》，这是他的首部电视剧作品；同年，与吴建豪、安以轩、许玮甯合作主演青春偶像剧《下一站，幸福》，在剧中饰演阳光帅气且温柔体贴的男二号花拓也 。
2010年，与潘之敏、姚安琪、陆弈静合作主演爱情电影《河豚》，在片中饰演个性沉默且总是独来独往的棒球教练 ；之后，凭借电影《河豚》入围“第11届台北电影节”最佳新人奖、最佳男配角奖；同年，与明道、杨谨华、王思平合作主演时尚爱情喜剧《钟无艳》，在剧中饰演睿智儒雅且反应灵敏的皇朝购物集团总裁秦楚 。
2011年，与蔡振南、赵小侨、孙协志合作主演警匪喜剧《田庄英雄》，在剧中饰演风趣随和且不拘小节的男主角马尚宏 ；同年，与宥胜、陈庭妮、谢坤达合作主演青春偶像剧《真爱找麻烦》，在剧中饰演女主角宋奕婕的前男友赵东阳。
2012年，与蓝正龙、周汤豪、白梓轩合作主演青春偶像剧《粉爱粉爱你》，在剧中饰演女主角夏乐蒂的前男友卜浩文；同年，与周幼婷、周群达、夏于乔合作主演爱情偶像剧《花是爱 What is love》，在剧中饰演浪漫且多情的男主角白宗祐 ；之后，与潘丽丽、林利霏合作主演情感励志剧《爱在旭日升起时》，在剧中饰演从小罹患小儿麻痹的男主角张廷旭 。2013年，与温升豪、谢欣颖、郭书瑶合作主演青春偶像剧《金大花的华丽冒险》，在剧中饰演沉稳霸气的盛大集团执行董事欧阳泰 ；之后，与黄志玮、曾佩瑜、李维维合作主演剧情电影《微光闪亮第一个清晨》，在片中饰演不修边幅且不顾外在的宅男 ；同年12月5日，凭借电视剧《爱在旭日升起时》获得“第18届亚洲电视大奖”最佳男主角奖 。
2014年，与夏于乔、李政颖、雷瑟琳合作主演爱情偶像剧《A咖的路》，在剧中饰演幽默风趣的男主角周书宇，从而获得更多关注 ；同年，与周幼婷、李妍瑾、隆宸翰合作主演都市情感喜剧电影《小胸维妮的幸福旅程》，在片中饰演男主角大卫 ；随后，与陈嘉桦、柯宇纶、李维维合作主演都市情感剧《谎言游戏》（原名《无谎不成真》），在剧中饰演男主角魏友谅 。
2015年，与谢欣颖、严正岚、陈楚翔合作主演惊悚悬疑电影《尸忆》，在片中饰演口齿伶俐且不信鬼神的男主角刘承皓 ；同年9月，凭借电视剧《麻醉风暴》获得“第50届台湾电视金钟奖”电视电影男配角奖；同年，与杨一展、杨谨华、蓝钧天合作主演年代情感剧《一把青》，在剧中饰演空军第一分队队长郭轸 。
2016年，担任李千娜《说实话》MV的男主角 ；同年，与梁家辉、林美秀、罗北安、宋芸桦一同出演五月天《顽固》的MV，并饰演一名上班族 ；之后，与Ella在五月天《终于结束的起点》MV中延续这一角色 ；同年10月8日，凭借电视剧《一把青》获得“第51届台湾电视金钟奖”戏剧节目男主角奖 。
2017年，凭借电影《白蚁：欲望谜网》获得第19届台北电影节最佳男主角奖 。
2019年，凭借电视剧《我们与恶的距离》获得戏剧节目最佳男主角奖 。
2020年1月，与黄姵嘉、林路迪合作主演的爱情剧《彼岸之嫁》定档上线 。
2020年11月11日，邵雨薇承认和吴慷仁正在交往中 。
2010年3月24日，吴慷仁作为“育成社福基金会”志工，在台湾街头爱心叫卖饼干，并通过此次活动来帮助智障儿童。2013年12月，吴慷仁将自己的二手衣通过好友郭书瑶捐赠给儿福联盟做公益使用 。
吴慷仁在电视剧《一把青》中，将郭轸表面不羁、内心痛苦不堪的的特质演活了，也将空军这一职业诠释得淋漓尽致（凤凰网评） 。
吴慷仁是一个很棒的演员，他很专业，并且能够很容易地融入到《实话话》的MV剧情中（李千娜评） 。
吴慷仁非常敬业，虽然他是异性恋，但他在电影《沿海岸线征友》中却能豪放地去演gay（陈俊志评） 。
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