吴紫彤3岁时，正赶上北京电视台七色光儿童艺术团招收首批学生，妈妈将她带去，评委老师让她满分通过，顺利进入北京电视台七色光儿童艺术团。4岁时，正赶上台湾与大陆电影首次合作，吴紫彤又被推荐进了琼瑶电影《婉君》和《哑妻》剧组，并在其中饰瑞秋。10岁时，参加电视系列剧《闪光的年华》的拍摄，并在片中担任主角何蓉。《闪光的年华》荣获“五个一工程奖”。同年，吴紫彤被北京市艺术与体育学校评为“十佳学生”。11岁时，在电视连续剧《运河人家》饰金瓜。2000年，吴紫彤16岁时，参加了中央电视台“挑战主持人”比赛，她作为最小的选手成功进入决赛

2003年，出演了由尤小刚执导的历史古装电视剧《孝庄秘史》，在剧中饰演多尔衮的义女、骄横无理的皇后娜木钟，与由舒畅饰演董鄂妃展开了一系列宫廷争斗。

2004年，与巫刚、张子健、梅婷合作出演历史神话电视剧《英雄时代》，并在剧中饰演一名女警察金晶晶。

2007年，在现代情感电视剧《天下兄弟》中与演员吴健合作，饰演由吴健饰演的田村的第二任妻子苏巧巧一角；同年出演青春奋斗电视剧《爱是一颗幸福的子弹》，在剧中饰演兢兢业业工作的珍珠。

2008年，出演了大型公安题材情景喜剧《马警长的故事》，在剧中饰演可爱聪明的小林一角；同年出演了由余小兵执导的电影《兄弟小侦探》，在片中饰演缨子，并参加电影《风标》的演出。

2009年，出演了由安战军执导的电影《徐海东喋血町店》；同年并与辛柏青、王奎荣、于月仙合作出演电视剧《人活一张脸》，在剧中饰演一名聪明美丽的农村姑娘唐小芹。

2010年，出演由英壮执导的抗日喜剧《二号交通站》，饰演认真负责的齐翠芬一角。

2011年，在亲情大剧《平凡的岁月》中饰演张晓菲；同年与王韦智、王伍福、王霙、郭伟华、戴娇倩领衔主演由长春电影制片厂出品的战争题材历史剧《开国元勋朱德》，在剧中饰演坚强干练的“贺子珍”；同年参演由安战军执导的电影《惊沙》，在剧中饰演温柔可爱的文护士。

2012年，与朱亚文、钟秋、吕夏合作出演革命题材电视剧《我们的法兰西岁月》，在剧中饰演了蔡畅；同年出演电影《爱无隔绝》。

2013年，吴紫彤在新农村题材电视剧《老家门口唱大戏》中扮演纯洁美丽的大学生村官邵颖；同年出演由康洪雷执导的励志电视剧《推拿》，在剧中饰演沙宗琪推拿中心前台高唯。

2014年，在电影《人间正道》中饰演肖怀忠的助手、一名立场坚定的税收干部王若男，同年在电视剧《好想有个家》中扮演一名“暖心”女警花崔世心。

吴紫彤在拍摄《好想有个家》的威亚戏之前，没有做过任何培训，非常勇敢直接拍摄，被称为“拼命三娘”。在《我们的法兰西岁月》中，“女汉子”吴紫彤所扮演的角色，表现了她不同的情

怀和勇气以及独立性。在《老家门口唱大戏》中，吴晓彤将邵颖这样一个朴实、踏实、有文化的角色演绎的淋漓尽致。