2013年，吴建国在大三时收到同学发的一条剧组筹备短信，并参加了试镜，因为这偶然的契机成就了吴建国进入影视行业的第一部戏——动作剧《谢文东》，并在剧中饰演中国洪门掌门兼中国东北龙头文东会老大谢文东，他也开始以演员的身份走进观众的视野。

2014年7月，吴建国与郭强、飞儿等联合主演由林弢、胡宗祥执导的动作抗战剧《谢文东第二季》播出，该剧取材自六道原著小说《坏蛋是怎样炼成的》；12月，与郭强等合作主演以20世纪30年代动荡时期为背景的动作抗战剧《风云再起》首播，该剧剧情延续了《谢文东第二季》的故事内容。

2015年，与于洋、赵昕彤合作主演恐怖片《僵尸》，在片中饰演眼高手低的无业青年苏勇。2016年1月，与毛泽少、金梓壑联袂主演由刘彬杰执导的青春校园片《诡门之异能觉醒》首映，饰演异能特工冯笑；3月，与黄月、时嘉联合主演的动作抗战剧《谢文东4:风云再起之再战江湖》播出；11月，与黄子耀、吕熙联袂主演的悬疑犯罪片《3509》上映，饰演痴恋庄若渝的于建。

2017年，主演民国动作片《匹夫江湖之困斗》，在片中饰演背负血海深仇的“匹夫”落魄土豪公子沈家成。