1917年3月9日，吳振宇出生于北青郡一貧農(nóng)家庭。年幼時(shí)，舉家遷居中國(guó)汪清。曾就讀于龍井大成中學(xué)，后中途綴學(xué)。早年即投身革命。1932年，任汪清腰營(yíng)溝兒童團(tuán)輔導(dǎo)員。1933年，加入汪清抗日游擊隊(duì)第4連。1939年，加入中國(guó)共產(chǎn)黨。1945年，以朝鮮工作團(tuán)成員身份，在金日成同志率領(lǐng)下，跟隨蘇軍返回祖國(guó)。任平壤城防副司令官兼民警局局長(zhǎng)。后轉(zhuǎn)為朝鮮勞動(dòng)黨黨員。

1946年9月，任北朝鮮中央保安干部學(xué)校軍事副校長(zhǎng)。1948年2月，自朝鮮人民軍建軍日起，加入人民軍。歷任獨(dú)立旅參謀長(zhǎng)、旅長(zhǎng)。1949年，任軍事學(xué)校校長(zhǎng)。1950年，率部參加朝鮮祖國(guó)解放戰(zhàn)爭(zhēng)，任第43師師長(zhǎng)。1953年，調(diào)任負(fù)責(zé)內(nèi)閣首相金日成保衛(wèi)工作。1954年，吳振宇任朝鮮人民軍第3師師長(zhǎng)。晉升為少將軍銜。1956年4月，當(dāng)選為朝鮮勞動(dòng)黨中央委員會(huì)候補(bǔ)中央委員。1957年10月，任第3軍團(tuán)軍團(tuán)長(zhǎng)。1958年3月，任人民軍空軍和防空軍參謀長(zhǎng)。改晉為空軍中將軍銜。1960年8月，任第1集團(tuán)軍司令官。改晉升為上將軍銜。1961年9月，當(dāng)選為朝鮮勞動(dòng)黨中央委員會(huì)委員。

1962年10月起，相繼當(dāng)選為朝鮮民主主義人民共和國(guó)第三～第九屆最高人民會(huì)議議員。1963年10月，晉升為大將軍銜。同月起～1967年，任朝鮮民主主義人民共和國(guó)內(nèi)閣民族保衛(wèi)省第一副相。1966年10月，當(dāng)選為朝鮮勞動(dòng)黨中央政治委員會(huì)候補(bǔ)委員。1967年4月～1969年，任朝鮮人民軍總政治局局長(zhǎng)。1968年9月，當(dāng)選為朝鮮勞動(dòng)黨中央委員會(huì)書(shū)記。

1969年2月～1979年，任朝鮮民主主義人民共和國(guó)內(nèi)閣民族保衛(wèi)省第一副相兼朝鮮人民軍總參謀長(zhǎng)。1970年7月，當(dāng)選為朝鮮勞動(dòng)黨中央軍事委員會(huì)副委員長(zhǎng)。11月，吳振宇大將當(dāng)選為朝鮮勞動(dòng)黨中央政治委員會(huì)委員、中央委員會(huì)書(shū)記、中央委員會(huì)委員。

1971年1972年12月，當(dāng)選為朝鮮民主主義人民共和國(guó)中央人民委員會(huì)委員、中央國(guó)防委員會(huì)副委員長(zhǎng)。1976年5月起，任朝鮮民主主義人民共和國(guó)人民武裝力量部部長(zhǎng)兼朝鮮人民軍總參謀長(zhǎng)。1977年12月，當(dāng)選為朝鮮民主主義人民共和國(guó)中央人民委員會(huì)委員，連任朝鮮民主主義人民共和國(guó)中央國(guó)防委員會(huì)副委員長(zhǎng)、朝鮮民主主義人民共和國(guó)人民武裝力量部部長(zhǎng)。1979年，兼任朝鮮人民軍總政治局局長(zhǎng)。1970年、1971年、1975年和1977年曾訪問(wèn)中國(guó)。1980年10月，當(dāng)選為朝鮮勞動(dòng)黨中央政治局常務(wù)委員、中央軍事委員會(huì)委員。

1985年4月，吳振宇大將被晉升為朝鮮人民軍次帥軍銜。1990年，再次當(dāng)選為朝鮮民主主義人民共和國(guó)中央國(guó)防委員會(huì)副委員長(zhǎng)。1992年4月，朝鮮勞動(dòng)黨中央委員會(huì)、朝鮮勞動(dòng)黨中央軍事委員會(huì)、朝鮮民主主義人民共和國(guó)中央國(guó)防委員會(huì)、朝鮮民主主義人民共和國(guó)中央人民委員會(huì)聯(lián)合做出決定，晉升其為朝鮮民主主義人民共和國(guó)元帥軍銜。1993年4月，當(dāng)選為朝鮮民主主義人民共和國(guó)中央國(guó)防委員會(huì)第一副委員長(zhǎng)。

他為朝鮮光復(fù)、朝鮮民主主義人民共和國(guó)社會(huì)主義建設(shè)和朝鮮人民軍的革命化、現(xiàn)代化和正規(guī)化建設(shè)，做出了重大貢獻(xiàn)。1995年2月25日凌晨2時(shí)30分，因長(zhǎng)期患病逝世于平壤。享年78歲。3月1日，朝鮮勞動(dòng)黨中央、朝鮮民主主義人民共和國(guó)政府、朝鮮人民軍為其舉行隆重國(guó)葬。

安葬于平壤市東北郊大城山革命烈士陵園。

其子吳日正，現(xiàn)任朝鮮勞動(dòng)黨軍事部長(zhǎng)，朝鮮人民軍上將。