1978年初,吴晓东考入河北省艺术学校话剧班。此后,他进入了承德话剧团工作。在此期间,吴晓东随剧团先后排演了十余部话剧,并在北京,河北,辽宁等地进行了上千场演出。1980年,主演北京电视台拍摄的电视剧《结婚现场会》,饰演男主角郑云山,而这是其第一次涉足影视表演。《红楼梦》贾芸1984年,开始与众多演员共同出演古典名著剧《红楼梦》,其在剧中饰演了斯文清秀,聪明伶俐的贾府近支子弟贾芸,而除了演员身份外,他还在此后三年的拍摄过程中担任了剧组的场记一职。《红楼梦》杀青后,吴晓东报考了中央戏剧学院,并于1987年以全国专业课第一名的成绩考入了该学院的导演系。毕业后,他则被分配到了中国青年艺术剧院工作。1990年,吴晓东开始与众多演员共同出演由王扶林任总导演,改编自同名古典名著的古装剧《三国演义》,其在剧中分饰了知人善任却又性多嫌忌,三分天下有其一的吴大帝孙权,以及孙策与孙权的父亲,江东之虎孙坚,而在该剧的拍摄过程中他也担任了剧组的执行导演。《三国演义》孙权1997年,其与孙彦军,陆树铭等共同主演的古装历史人物剧《孙武》播出,剧中他饰演了一度成为天下霸主,却最终身死国灭的吴国君主夫差。2000年,在张国立执导的清装戏说剧《康熙微服私访记3》中饰演了阴险狡猾的两江总督噶礼。2004年,吴晓东执导了都市情景剧《幸福生活》。2007年,主演根据诺贝尔文学奖得主萨拉马戈作品改编的话剧《失明的城市》,其在剧中饰演的是博尔医生。同年,他还在话剧《奇异的插曲》饰演了达莱尔医生。2009年,吴晓东与邓超,安以轩等人联袂出演的金庸武侠剧《倚天屠龙记》播出,其在剧中饰演的杨逍,相貌俊雅却又冷峻孤傲,他是明教的光明左使,也是逍遥二仙之一。《黎明之前》马蔚然2010年,受法国卡斯塔剧院和法国驻华文化处的邀请,吴晓东前往法国排演话剧《仙境指南》,并在剧中饰演一位学者,此剧参加了中法文化之春艺术节,并在北京国家大剧院及上海,昆明等地演出。同年,吴晓东与吴秀波,林永健,海清等联袂主演的谍战剧《黎明之前》播出,其在剧中饰演的是医务处长马蔚然。2011年,再次与孙彦军,陆树铭等人合作,出演古装神话剧《香山奇缘》；同年,战争历史剧《中国1945之重庆风云》播出,吴晓东在剧中与张国立,唐国强合作,饰演了著名将领张治中。2012年,主演话剧《理查三世》的中国版,在剧中饰演公爵勃金汉。同年,出演现代剧《拯救—戒毒所日记》,饰演艺术家陆楠。2015年,与导演刘江合作执导谍战剧《黎明决战》。2016年,执导生活剧《主妇也要拼》,该剧于次年5月播出。2017年6月17日,参加电视剧《红楼梦》开播30周年再聚首纪念音乐会。2020年10月18日,主演的民国动作版电影《燕子盗》在沈阳关东影城开机。2021年5月25日,参演的重大革命历史题材剧《光荣与梦想》在北京卫视和东方卫视播出。10月22日,革命题材电视剧《前行者》播出,饰演鹿友祥；参演电视剧《大决战》。2022年,参演电视剧《幸福到万家》播出。2023年5月3日,参演电视剧《温暖的甜蜜的》播出。
2009年6月,中国电视剧导演工作委员会成立,吴晓东任委员。