2001年，吴樾出演由刘逢声、蔡晶盛导演的电视剧《精武英雄陈真》，饰演一代武术宗师陈真。 2002年，吴樾导演并与张静初联袂主演了国内首部武侠话剧《英雄》，使中国功夫走上话剧舞台。 2002年，在电视剧《少年黄飞鸿》中，吴樾饰演梁威。 2003年，吴樾主演由王新民导演的电视剧《连城诀》，在剧中扮演男一号狄云。 2004年，在电视剧《浪子燕青》中，吴樾饰演男一号浪子燕青。 2005年，吴樾参演电视剧《欢天喜地七仙女》，在剧中饰演喜欢发明稀奇古怪东西的四驸马鱼日。 2007年，在反映抗战题材的情景喜剧《地下交通站》中，吴樾饰演了将敌人玩弄于股掌之上地下交通员、鼎香楼的少东家蔡水根（赵华）。 2011年，吴樾出演张纪中版的《西游记》，扮演齐天大圣孙悟空。 2012年，吴樾在国家大剧院上演的话剧《西厢记外传》（原名《孙飞虎抢亲》）中一人独挑三角，并首次把中国功夫带上国家大剧院的话剧舞台。 2014年，与周润发、张家辉、刘嘉玲合作王晶导演的贺岁喜剧电影《澳门风云2》，该片在2015年春节期间热映，在此片中，吴樾在一场打斗戏中巧妙地设计进一套漂亮的武术动作螳螂拳，使得整个场面别具风格颇有看点。 2015年，与周润发、郭富城、梁家辉、彭于晏合作电影《寒战2》；同年，与赵文卓合作出演陈嘉上的电影《荡寇风云》；9月，其主演的抗战电视剧《地雷战》在山东卫视、河南卫视播出。 2016年，参演小说《诛仙》改编仙侠电视剧《青云志》饰演普智；同年，参演王晶导演的电影《王牌逗王牌》；同年，参演刘伟强导演的电影《建军大业》饰演张国焘；同年，与古天乐合作出演导演叶伟信的电影《杀破狼·贪狼》；同年，与余文乐合作出演电影《狂兽》；主演话剧版《大宅门》饰演男主角白景琦。 2017年，与夏雨、张静初合作主演孔二狗导演的电影《东北往事》；同年，与王凯、王大陆合作出演丁晟导演的电影《英雄本色4》；同年，与古天乐、周冬雨合作出演刘伟强导演的电影《武林怪兽》；同年，主演电视剧《火线孤城》饰演男一号李任楷。 2018年，参演电影刘仪伟导演的电影《我说的都是真的》。2019年5月1日，与夏雨、张静初合作主演的电影《东北往事之二十年》上映；8月26日，与陈晓主演的军旅题材电视剧《陆战之王》 首播；9月，在刘伟强执导的电影《中国机长》中饰演成都双流国际机场股份有限公司应急指挥中心副主任。 2019年11月，自导自演的电视剧《天下一手》发布概念海报。