吴俊霆的成长轨迹始于辽宁省沈阳市，他在这座城市完成了基础教育与青春岁月的积淀。二零一九年，在艺考征程中，他凭借出众的综合素养成为沈阳大圣艺考培训机构的优秀学员代表，更在辽宁省艺术类统考表演专业中摘得榜首。其具体成绩包括：音乐舞蹈类总分达二百六十五分（当时他选择报考音乐表演专业，方向为声乐演唱，并专攻美声唱法）；戏剧与影视学类专业总分则取得二百四十六分，其中声乐四十五点七分、朗诵七十八点三分、命题表演七十七分、形体四十五分。凭借这份亮眼的艺考成绩单，吴俊霆顺利考入上海戏剧学院，就读于本科表演（戏剧影视）专业。在上海戏剧学院学习期间，吴俊霆与李孝谦同为表演系班级的同窗，二人关系密切；若按入学年份论，他亦是比王川晚三届的师弟。机缘巧合之下，光线传媒相关人员在浏览社交媒体时，注意到吴俊霆与李孝谦发布在个人微博上的生活照片，认为二人形象与气质颇具潜力，于是通过私信途径主动与他们取得了联系。至二零二零年夏季，吴俊霆经过选拔，成为电影《五个扑水的少年》的主要演员之一。为贴合影片角色要求，他与其他入选演员一同接受了为期三个月的封闭式集训，专门系统学习了花样游泳项目。
在2021年9月30日，一部由宋灏霖执导的青春喜剧电影《五个扑水的少年》正式登陆全国院线，该片汇集了李孝谦、辛云来、冯祥琨、吴俊霆、王川等一众青年演员共同出演。李孝谦在片中扮演了男子花样游泳队的队员王子一角，不仅完成了其银幕首秀，还亲自参与演唱了电影的片尾曲《普通》（少年版），这标志着他以演员身份正式踏入演艺圈，开启了个人演艺事业的新篇章。随后在2022年12月25日，他与卢昱晓共同领衔主演的青春校园剧《时光与他，恰是正好》上线播出，他在剧中成功塑造了外表看似高冷、内心却十分温暖的男主角季君行，进一步展现了其表演潜力。进入2023年，他积极参与了“星引力计划”春季主题活动《赴一场春天的约》；同年4月28日，他与张新成、孙千合作主演的青春爱情电影《这么多年》上映，他在片中饰演了陈见夏的弟弟陈志伟；6月8日，他特别出演的电影《茶啊二中》的态度曲《茶啊少年》MV正式发布，这首歌曲由音乐人唐汉霄创作并演唱；7月13日，他参与了节目《一拍即合的我们》的播出。时间来到2024年，4月22日，他与李现、周雨彤联袂主演的都市情感剧《春色寄情人》与观众见面，他在剧中扮演了外形俊朗的画家庄研；7月31日，由他携手漆昱辰、高慧琳主演的古装爱情轻喜剧《拂玉鞍》播出，他在剧中担纲男主角吕敬；9月，他参与了新星职业成长观察策划栏目《你好新面孔》；9月23日，他出演的都市爱情轻喜剧《舍不得星星》也如期播出；同年11月，他凭借其表现入选了2024星辰大海青年演员优选计划名单。2025年3月30日，他参演的网剧《如约而至》正式开机；8月18日，他出演的古装奇幻爱情剧《子夜归》播出；9月16日，他主演的当代都市剧《以她之名》也与观众见面。进入2026年，1月10日，他主演的电影《不过是上班》上映；1月31日，他出演的都市喜剧《年少有为》也顺利播出，持续拓展着他的演艺轨迹。
吴俊霆始终将每一部影视作品都视为个人演艺生涯中的重要里程碑，这些累积的片段共同勾勒出他成长后的轮廓，使“演员”这一身份逐渐变得具体而清晰。在专业素养方面，吴俊霆保持着严格的身材管理，其优越的身体线条被观众称为“内娱男腰精”，体现出他对职业形象的自觉维护。在一组时尚杂志封面拍摄中，他以充满童趣风格的造型亮相，展现出十足的少年气息，眼神清澈而干净，给人以清新自然的印象。在电视剧《时光与他，恰是正好》中，吴俊霆坚持使用原声台词，尽管外表显得乖巧温和，但其嗓音却是低沉而富有磁性的“低炮音”，形成了鲜明的反差魅力。他的表演风格自然生动，加之具备一定的台词功底，为剧集增添了值得关注的亮点。在音乐短片《茶啊少年》中，吴俊霆通过略显夸张的肢体与表情演绎，将观众悄然带入电影《茶啊二中》所营造的氛围之中，无论是裹着床单走秀，还是在操场展开的“世纪对决”，都让人感受到那种专属于少年的、极致而纯粹的“中二”精神与奔放不羁的活力，传递出向阳生长的青春气质。在电影《五个扑水的少年》中，吴俊霆则以极具感染力的笑容，生动诠释了他对青春的理解——那是一种阳光且清爽的态度。无论是在电影剧情之内，还是在现实工作之中，他始终通过自己的方式，不断演绎着青春的多重维度，展现少年特有的勇气与真诚。在演唱该影片的片尾曲《普通》（少年版）时，吴俊霆与其他四位少年的嗓音磁性而温柔，配合学生合唱团干净清亮的声线，整体效果仿佛初秋时节的一缕清风，悄然驱散了夏日的沉闷与燥热。此外，在该片发布的一组夏日泳池主题写真中，吴俊霆赤膊出镜，自然大方地展现出青春躯体所蕴含的阳光与朝气，整体姿态舒展而自信，毫无扭捏造作或刻意卖弄之感。