2002年,吳皓升出演了個人的第一部電視劇《臺灣曼波--金水嬸》,從而正式演藝圈。2003年,出演了臺視八點檔連續(xù)劇《美夢成真》,劇中他飾演的律師黃玉成與沈世朋,江宏恩有對手戲。劇照2004年,在八點檔連續(xù)劇《臺灣百合》中飾演孔志浩中尉。2005年,在華視自制八點檔《生命的太陽》擔綱男主角,該劇是他首次出演警察角色；同年,出演了華視八點檔《舊情綿綿》,在劇中飾演玉蘭的戀人顏世尊。2007年,與張?zhí)炝?梁又琳,田家達,張本渝主演了中視自制八點檔《豪門本色》,在劇中飾演顏向海的兒子顏家昌。2008年,出演了古裝劇《懷玉傳奇千金媽祖》,首次古裝亮相的他在劇中飾演七皇子的護衛(wèi)高明；同年,出演了個人的第一部電影《一八九五》。2009年,出演了鄧安寧首次擔任制作人的處女作《幸福的起點》；同年,吳皓升出演了民視八點檔《娘家》,劇中他飾演的劉瑞堂是一個覬覦李家的財產的人。2010年,與施易男在家庭倫理劇《愛在我心深處》中飾演一對父子。2012年,在古裝劇《龍行天下》中飾演趙羽一角,該劇由《繡球奇案》,《鬼新娘》,《真假國主》,《糊涂縣令妙欽差》四個故事單元組成。2013年,出演了民視八點檔《風水世家》,在劇中他飾演的邱正賢是一個青年才??；之后,吳皓升與王少偉,徐麗雯,李靜美,張柏舟主演了大愛長情劇《溫情滿車斗》；同年,在大愛劇場《明天更美麗》中飾演男一號李明忠。2014年,出演了大愛真實人生劇場《紅塵驛站》。