艺考时期吴俊霆出生于辽宁省沈阳市,并在那里读书,成长。2019年,成为沈阳大圣艺考培训机构优秀学员,在艺考中获得了辽宁省艺术类统考表演专业第一名,其中音乐舞蹈类成绩总分265分,戏剧与影视学类专业成绩总分246分,最终被上海戏剧学院本科表演专业录取。吴俊霆与李孝谦是上海戏剧学院表演系的同班同学,也是比王川小三届的师弟。光线传媒看到了吴俊霆与李孝谦发在个人微博上的照片,觉得不错,便通过私信联系了他们。2020年夏天,吴俊霆被选为电影《五个扑水的少年》的主演之一,为此还集体学习花样游泳,封闭训练了三个月。
2021年9月30日,由宋灏霖执导,李孝谦与辛云来,冯祥琨,吴俊霆,王川联袂主演的青春喜剧电影《五个扑水的少年》上映,他在片中饰演男子花样游泳队队员王子,并参与演唱了该片的片尾曲《普通》,这是他的首部电影作品,从而正式进入演艺圈；同年,与漆昱辰,高慧琳,韩潇珧联袂主演古装爱情轻喜剧《拂玉鞍》,在剧中饰演男主角李敬。2022年12月25日,与卢昱晓领衔主演的青春校园剧《时光与他,恰是正好》播出,在剧中饰演外表高冷,内心温暖的男主角季君行。2023年,参加“星引力计划”春季主题活动《赴一场春天的约》；3月18日,与李现,周雨彤合作主演的都市情感剧《春色寄情人》开机,在剧中饰演外表帅气的画家庄研；4月28日,与张新成,孙千联袂主演的青春爱情电影《这么多年》上映,在片中饰演陈见夏的弟弟陈志伟；6月8日,特别出演的电影《茶啊二中》态度曲《茶啊少年》MV发布,该歌曲由唐汉霄创作并演唱。7月13日,参加《一拍即合的我们》播出。
吴俊霆将每一部作品都当成自己的里程碑,这些影视片段构成了成长后的他,让“演员”的身份慢慢变得清晰可见。吴俊霆的身材管理一流,有着完美身材,被称为“内娱男腰精”。在一组时尚杂志封面画报中,吴俊霆一身童趣风格的造型显得少年感十足,眼神清澈干净。在电视剧《时光与他恰是正好》中,吴俊霆用的是原声,虽然他长相乖乖的,但说话是低炮音,很有魅力。他演技自然,加上台词功底还可以,给该剧增添了看点。在MV《茶啊少年》中,吴俊霆用夸张的表演将观众拉入电影《茶啊二中》的世界,裹床单走秀,操场上“世纪对决”等,感受独属于少年极致的“中二”与“癫狂”,向阳而生的青春气。在电影《五个扑水的少年》中,吴俊霆用自己的笑容展现出他对青春的态度,阳光而又清爽。电影内外,都在用自己的方式诠释青春,诠释少年的勇气。在演唱该片的片尾曲《普通》时,吴俊霆与另外四位少年的声音磁性温柔,搭配学生合唱团干净的声线,像是初秋的一丝清风,唱走夏日的闷热。此外,在该片的一组夏日泳池清凉写真中,吴俊霆赤膊上阵,展现了青春阳光,朝气蓬勃的一面,完全不会给人扭捏,造作或卖弄的感觉。