吳充字沖卿，建州浦城人。
還未成年，就推舉為進士，與其兄長吳育、吳京、吳方都考中高榜。
調任谷熟主簿，進入京師任國子監直講、吳王宮教授。
與他年紀相當的人大多和宗室玩狎，顯得不莊重，吳充年齡最小，卻由于嚴肅而使人敬畏，相繼設席受經，吳充作《六箴》進獻朝廷，叫作視、聽、好、學、進德、崇儉。
仁宗讓人繕寫賜給皇族子弟，英宗在藩邸，将《六箴》書寫在左右。
升任集賢校理、判吏部南曹。
選用了胡宗堯，他是翰林學士胡宿之子，由于犯有小的過失，不能改任京官。
主管官吏選拔的歐陽修替他求情，一些仇家誣陷歐陽修，認為他袒護胡宿，诏令歐陽修離開京師到同州任職。
吳充說“：歐陽修由于忠誠正直得以提拔為侍從，不應當相信讒言而驅逐出京師。
如果認為這是偏袒歐陽修的話，臣下願意與歐陽修一起被貶。
”這樣歐陽修又留在京師，吳充改知太常禮院。
張貴妃死，辦理喪事的規模超過了既定的等級，判寺王洙讓屬吏用印紙來發布文書，不讓其他同僚知道。
吳充下移文于開封府懲治王洙屬吏之罪，違背了執政者的意圖，離開京師知高郵軍。
回京師後任群牧判官、開封府推官，相繼知陝州、京西、淮南、河東轉運使。
英宗即位，多次問吳充在哪裡，正好入朝觐見英宗，說到他曾經任吳王宮教授之事，嘉獎慰撫他。
不久暫代鹽鐵副使。
熙甯元年(1068)，知制诰。
神宗告知将要任用他的意思，說：“先帝了解你很久了。
”于是同知谏院。
吳充說“：士大夫親人死後，有的用稻草停放靈柩達數十年，敗壞風俗有傷教化，應當規定期限讓他們埋葬。
”诏令吳充寫成律令。
河北發生水災、地震，吳充任安撫使。
後回到京師，王安石任參知政事，吳充的兒子吳安持，是王安石的女婿，為避免嫌疑解除谏職，知審刑院，暫代三司使，任翰林學士。
熙甯三年(1070)，授職樞密副使。
王韶奪取洮州，部族酋長木征逃離，吳充請求收回舊地，用官爵來加以安撫，讓他們各自統領自己的部落，永遠為外臣，不要建置郡縣，耗盡财物和力量。
這時正将開拓洮州交付給王韶，吳充的建議沒有采用。
熙甯八年(1075)，任檢校太傅、樞密使。
吳充與王安石雖然是姻親關系，但心中并不認為王安石所做都好，曾多次向神宗說王安石執政辦事