2010年，吴倩考入武汉大学艺术学系戏剧影视表演专业；同年秋季，拍摄了一组名为《深秋自HIGH集》的照片在网上流传。2012年1月11日，吴倩获得2011湖北小姐最佳上镜奖；随后，她被饶雪漫选中成为小说《雀斑》的书模和平面电影中的女主角阙薇。2013年，还在读大三的她签约浙华策影视。

2014年3月23日，吴倩在历史传奇剧《隋唐英雄4》中饰演朱倩倩，正式出道步入影视圈；12月20日，内地版《鹿鼎记》上星首播，她在剧中饰演天真烂漫小郡主沐剑屏。

2015年1月10日，参演改编自顾漫同名小说的都市言情剧《何以笙箫默》，在剧中饰演大学时期的赵默笙；5月，与张翰、朴敏英合作主演古装武侠剧《锦衣夜行》，在剧中饰演古灵精怪的小仙女唐赛儿；6月16日，参演年代探案剧《橙色密码》，在第六单元饰演何如茵；7月20日，主演年代悬疑宅门剧《碧血书香梦》，在剧中饰演单纯善良的宣家五小姐宣敏玥；随后，在古装推理悬疑剧《少年神探狄仁杰》中饰演俏皮活泼又天真无邪的童梦熙；9月1日，主演的都市情感剧《且行且珍惜》播出，吴倩在剧中饰演善良朴实的赵雯丽；10月16日，作为固定嘉宾参加自然探索类纪实真人秀《跟着贝尔去冒险》。

2016年3月21日，与吴世勛合作主演的萌宠奇幻电影《我爱喵星人》在韩国首尔开拍，吴倩在剧中饰演网际网路产品经理苗小宛；4月25日，主演的都市爱情轻喜剧《我的奇妙男友》登入腾讯视频，她在剧中首挑大樑担任女主角，饰演俏皮可爱的二线女星田净值并配唱插曲《骗自己》，该剧播出后播放量超过20亿；6月17日，古装魔幻喜剧《大仙衙门》在腾讯视频首播，她在剧中饰演可爱萌魅的狐仙小翠；8月12日，与Angelababy、井柏然合作主演电影《微微一笑很倾城》，并在片中饰演小富婆晓玲；11月23日，青春励志时尚剧《这个世界不看脸》在深圳开机，吴倩在剧中饰演女主角陶小挺；12月，加盟古装宫斗剧《如懿传》，并在剧中饰演永琪之妾田芸角。

2017年3月20日，古装青春魔幻探案剧《盛唐幻夜》开机拍摄，吴倩在剧中饰演天生叛逆爱冒险的叶远安；4月17日，其主演的古装玄幻偶像剧《择天记》首播，她在剧中饰演善良可爱、软萌傲娇的妖族公主白落衡，该剧在播出后则拿下了全国次黄金档和周播剧收视冠军，并创造了湖南卫视开播后的非暑期档周播剧收视记录，而其网路播放量更是突破了257亿次；6月12日，与黄晓明、宋茜等领衔主演了古装言情剧《上古情歌》，吴倩在剧中饰演爱憎分明、武艺高强的涉河女族长亦篱；随后，搭档黄子韬主演青春励志偶像剧《夜空中最闪亮的星》，她在剧中饰演热爱音乐、不谙世事的北漂女孩杨真真。

2018年1月，确认主演根据小说《我不喜欢这世界，我只喜欢你》改编的青春剧《我只喜欢你》；3月28日，该剧在杭州开机，吴倩搭档张雨剑出演剧中赵乔一一角。

2019年1月，推理律政剧集《黑色灯塔》开机。4月，参演的电视剧《冰糖炖雪梨》开机，在剧中饰演“速滑少女”棠雪。

在同学们的眼里和平时生活中的吴倩，并不完全像照片中那般孩子气和距离感，而是一个永远饱含一颗真挚的心，待人热情和善，热爱生活，积极向上，从骨子中透出的武汉人的那般直爽，霸气，不矫揉造作，但有时也会笨呼呼的（新浪网评）。

在《我的奇妙男友》複杂丰富的剧情衍生出不同的人物关係中，无论是搞笑夸张的“行为艺术”，还是细腻的虐心情感戏，吴倩都拿捏的十分到位，在饰演角色的同时，她也首次展现出“表情帝”的潜质，无论是表情还是动作，都将人物形象表现得很生动，一系列逗趣的情节也让观众们忍俊不禁，展现给多面多变的演技，刷新之前观众对她的形象认知，获得众多网友的肯定（新浪网评）。

顶着武大校花头衔出道的吴倩，凭藉“小默笙”一角让观众喜爱并记住了她，而在《择天记》中又将落落的各种小表情拿捏的恰到好处，少女般的古灵精怪也演绎的淋漓尽致，这份演员的感染力也让人看到了她扎实的演技功底。作为科班出身的吴倩，在受到各方关注的同时，不希望角色被标籤化的词语所限定，无论角色大小，她都尽最大可能去呈现，把角色表现的更加丰满（腾讯网评）。