吴海燕的父亲吴石坚是从部队转业到地方的高级干部（正军级），参与创办上海京剧院。吴海燕从五岁开始学唱京剧，就读于上海戏剧学院小小班，后到福建省戏剧学校学戏六年。1965年11岁时从戏校毕业，成为全国年龄最小的中专毕业生，因成绩优秀被留在福建省京剧团。“文革”中父亲被打成走资派，受迫害致残，遭到抄家，被关进牛棚。14岁的吴海燕从高干女儿变成黑帮子女，被分到偏僻的农村劳动改造。后来她参加演出的京剧《红色少年》在华东地区文艺汇演中获一等奖。1970年代初曾在福建省军区文工团工作，参加京剧《龙江颂》、《红灯记》、《智取威虎山》、《奇袭白虎团》的演出。1974年在北影厂影片《海霞》中扮演女主角海霞。1975年调回福建省京剧团。1978年调到上海电影制片厂演员剧团。影视作品有《等到满山红叶时》、《白莲花》、《特区姑娘》和《海棠依旧 》等。