2002年2月,吴涟序与赵银星,全慧彬组成女子组合LUV,随组合发行迷你专辑《JTL1st》,以歌手身份正式出道。5月,随LUV发行正规专辑《StoryOrangeGirl》,专辑收录《IStillBelieveInYou》,《OrangeGirl》,《ByeBye》等14首歌曲。2003年,LUV组合成立不到一年即宣布解散,吴涟序结束歌手身份转型为演员,开始接拍广告以及参与戏剧演出。同年,吴涟序在青春喜剧《玉林的成长日记》中饰演李艾林。2004年,吴涟序开始陆续参加数百次的影视剧试镜,但均未获得通过;此外,她还先后在《比天国陌生》,《H.I.T》等剧中出演了一些小角色,度过了颇为艰难的一段岁月。2008年1月,吴涟序在古装剧《大王世宗》中饰演于丽一角。6月,参演家庭喜剧《回来的大酱汤锅》,饰演性格活泼的女孩徐秀珍。2009年,吴涟序与刘信爱,张京雅合作主演恐怖电影《女高怪谈5:结伴自杀》,饰演高中生李幼珍。2010年,吴涟序出演古装剧《同伊》,饰演仁元王后。2011年,为动画电影《珍贵日子的梦想》“秀敏”这一角色配音。2012年2月,吴涟序与金南珠,刘俊相合作主演KBS周末家庭剧《顺藤而上的你》,饰演任性的小女儿房末淑,凭借该角色获得KBS演技大赏女子新人奖。5月,吴涟序主演的爱情电影《只是朋友》上映,她在剧中饰演独立音乐人宋恩智。11月,吴涟序首次担任女主角,与李章宇,陈泰贤合作主演日日剧《吴子龙,走吧》,饰演AT集团社长的千金罗公主。2013年,吴涟序与权相佑,郑丽媛共同出演医疗剧《医学团队》,饰演充满朝气的胸外科医生崔雅珍。2014年,吴涟序与金智勋合作主演周末剧《来了!张宝利》,饰演个性爽朗活泼的张宝利,该剧最高收视率接近40%,她凭借该剧获得第7届韩国电视剧大奖最佳女演员奖和MBC演技大赏长篇电视剧女子最优秀演技赏,并入围了MBC演技大赏-大赏。2015年1月,吴涟序与张赫合作主演MBC月火剧《辉煌或疯狂》,饰演青海商团的实权人物,渤海王国末代公主晨燏,该剧位居同时段收视冠军。2016年2月,吴涟序与郑智薰合作主演水木剧《回来吧大叔》,饰演黑帮老大重生后所变成的绝世美人洪兰,凭借该剧获得SBS演技大赏奇幻剧部门女子优秀演技奖。8月,主演体育励志电影《国家代表2》,饰演冰球选手朴彩英。9月,确定搭档朴海镇主演浪漫爱情电影《奶酪陷阱》,饰演女大学生洪雪。2017年5月,吴涟序与周元合作主演古装剧《我的野蛮女友》,饰演蕙明公主。12月,主演tvN新剧《花游记》,饰陈善美。2022年,参演的《美男堂》上映。11月30日,主演的电影《狎鸥亭》在韩国上映。演艺经历
2018年3月29日,金范与吴涟序公开恋情。2019年2月,被爆料已在去年年底分手,不久后双方经纪公司就确认了消息属实。
2009年,吴涟序担任爱心果实宣传大使。2012年,吴涟序担任第15届富川国际漫画庆典宣传大使。2013年,吴涟序受邀担任第1届顺天湾动物电影节形象大使。2014年4月,吴涟序担任庆南地方警察厅除4恶宣传大使,并被任命为一日学校专属警察,她访问了接收暴力侵害相关投诉的“庆南117投诉中心”,并亲自处理了相关投诉。2014年-2015年,吴涟序连续两年担任大韩红十字会形象大使。大韩红十字会形象大使顺天湾动物电影节形象大使庆尚南道警察厅形象大使
人物评价吴涟序在电视剧《顺藤而上的你》中展现出的演技受到好评,她在剧中饰演的房末淑一角,恶搞任性却不失可爱的形象深入人心,更是被观众亲切的称为“国民小姑子”,收获颇高人气,而她时尚的穿衣风格也成为年轻女性间积极探讨的话题。吴涟序为杂志拍摄写真,穿着淡色系服装搭配粉色系彩妆,以俏皮可爱的表情出境,展现了少女般娇俏可人的魅力。她为某品牌拍摄的写真中,则以干练贵气的造型,散发出了神秘高贵的气质。