吴靖萱英文名JaneWu,出生在中国辽宁,4岁随父母移居至北京,9岁移居至广州,初中后定居上海。自小能歌善舞,热爱运动,喜爱表演。
2011年8月12日,出演的青春动作电影《无极限之危情速递》上映,她在片中饰演女杀手娜娜。11月1日,她出演的动作电影《铁血娇娃之丛林日记》上映,她在片中饰演一个被过肩摔还被踩了三下肚子的酒吧女老板“焰焰”人物图册2013年,由于掌握扎实的英语基础,并出演过动作类影片的经历,吴靖萱被好莱坞著名女经理人DarynSimons发掘。经过Daryn的邀请,与经纪人Kenstovitz签约,从此在美国开始新的演艺事业。同年,靖萱与西德·甘尼斯共同制片,成功拍摄了《童谣》。2014年4月11日,主演的动作电影《特工艾米拉》上映,她在片中饰演特工艾米拉。2015年,吴靖萱开始向美国著名教练Julian学习搏击。忍者神龟2活动2016年,她正式拜师好莱坞著名武术指导,李连杰的师妹李静,学习武术长拳以及各类武器。吴靖萱将开辟好莱坞华人武打女星发展的新篇章。1月10日,她和前奥斯卡主席西德·甘尼斯共同制作了短片《童谣》,该短片在加州女艺术家电影节上荣获最佳短片奖,吴靖萱的制片才华得到好莱坞电影人的认可。1月11日,第73届美国电影电视金球奖上,吴靖萱被美国知名娱乐网站评选为“最佳着装奖”。5月6日,吴靖萱客串出演的电影《美国队长3》在中国上映。5月15日,吴靖萱主演并制片的短片《童谣》被著名的洛杉矶“宽容博物馆”选为博物馆的2016年度特别展映短片,上海犹太难民纪念馆收藏。7月2日,出演的电影《忍者神龟2·破影而出》国内上映,在片中扮演一个举止干练,风姿飒爽的纽约女警官,局长劳拉-琳妮的下属。8月,《童谣》喜讯频传,先后荣获2016迈阿密电影节“观众和评委会大奖”,及2016好莱坞影像电影节“荣誉奖”。《童谣》导演谢娜·科恩荣获洛杉矶短片电影节“最佳导演奖”。2021年11月19日,出演由徐冬冬,麦亨利领衔主演,霍穗强执导的动作犯罪电影《狙击之王》在爱奇艺全网独播。2022年5月1日,主演的动作犯罪片《盲战》上映；9月25日,主演的电影《蝶影》在甘肃敦煌影视城正式官宣杀青。；12月15日,出演的动作喜剧电影《逃学神探》上线。2023年1月13日,主演的电影《狙击手：逆战》上映；5月30日,出演的奇幻都市甜爱剧《香蕉先生不睡觉》播出；6月18日,参演的电影《特种兵王之原子核爆》上线。
吴靖萱2016年2月28日,吴靖萱亮相第88届奥斯卡红毯,吴靖萱的红毯战袍被Livingly以及DailyNews评为2016奥斯卡红毯最佳着装。