吴曦在2008年曾代表河北天工参加了乙级联赛。

2009年11月17日，上海申花宣布吴曦签约加盟，成为2010赛季第一位新援。

2012年12月，吴曦正式与江苏舜天签约，其转会费超过了1500万。

2007年，吴曦入选U-19国家青年队。

2010赛季，吴曦在名帅布拉泽维奇麾下出任了前腰、后腰、边后卫、边前卫等多个位置，攻守两端都有出色表现。

2011年7月28日，中国队在世预赛的比赛中客场6:1击败老挝，吴曦首发出战打满全场，上演在国家队的处子秀。

国家队处子进球是在2013年10月15日亚预赛客场对阵印度尼西亚的比赛中斩获。

2015澳大利亚亚洲杯，中国队小组次战乌兹别克斯坦，在球队0:1落后的情况下，吴曦打进扳平比分的一球，并帮助球队取得最终的胜利。

2009年河北队为了全运会比赛没有报名参加乙级联赛，他则代表河北队在全运会打入5球，是队内最佳射手。

2015澳大利亚亚洲杯，中国队小组次战乌兹别克斯坦，吴曦获选当场比赛的MVP。

入选2016赛季中超官方最佳阵容。