2002年,吴皓升出演了个人的第一部电视剧《台湾曼波--金水婶》,从而正式演艺圈。2003年,出演了台视八点档连续剧《美梦成真》,剧中他饰演的律师黄玉成与沈世朋,江宏恩有对手戏。剧照2004年,在八点档连续剧《台湾百合》中饰演孔志浩中尉。2005年,在华视自制八点档《生命的太阳》担纲男主角,该剧是他首次出演警察角色；同年,出演了华视八点档《旧情绵绵》,在剧中饰演玉兰的恋人颜世尊。2007年,与张天霖,梁又琳,田家达,张本渝主演了中视自制八点档《豪门本色》,在剧中饰演颜向海的儿子颜家昌。2008年,出演了古装剧《怀玉传奇千金妈祖》,首次古装亮相的他在剧中饰演七皇子的护卫高明；同年,出演了个人的第一部电影《一八九五》。2009年,出演了邓安宁首次担任制作人的处女作《幸福的起点》；同年,吴皓升出演了民视八点档《娘家》,剧中他饰演的刘瑞堂是一个觊觎李家的财产的人。2010年,与施易男在家庭伦理剧《爱在我心深处》中饰演一对父子。2012年,在古装剧《龙行天下》中饰演赵羽一角,该剧由《绣球奇案》,《鬼新娘》,《真假国主》,《糊涂县令妙钦差》四个故事单元组成。2013年,出演了民视八点档《风水世家》,在剧中他饰演的邱正贤是一个青年才俊；之后,吴皓升与王少伟,徐丽雯,李静美,张柏舟主演了大爱长情剧《温情满车斗》；同年,在大爱剧场《明天更美丽》中饰演男一号李明忠。2014年,出演了大爱真实人生剧场《红尘驿站》。