2005年，丹尼斯·吴出演首部电视剧《甜蜜间谍》，饰演有着俊美容颜与商界新贵身份的国际间谍韩悠日 。原本在剧中丹尼斯·吴担任的是男二号， 但是因为观众不满编剧对剧情的安排，使得编剧不得不修改剧本，从而让丹尼斯·吴由男二号变成男一号，并最终得到女主角的爱 。2006年，丹尼斯·吴与韩佳人合作拍摄MV《盼望》 ；同年获得第1届“戏剧Awards’”最佳男主角奖。2007年与韩佳人、在熙、金桢勋合作出演电视剧《魔女幼熙》；剧中丹尼斯·吴饰演料理师约翰·尼鲁格 。2008年，丹尼斯·吴与宋承宪 、延正勋 、李多海合作出演电视剧《伊甸之东》；剧中丹尼斯·吴饰演赌场界的百万富翁Mike ；12月，在第五届年度时尚先生颁奖典礼上，丹尼斯·吴获得年度国际风尚艺人奖 。2009年，丹尼斯·吴在老师的指导下接受专门的演技集训 。2010年，丹尼斯·吴出演由湖南卫视、芒果影业、中博传媒联合制作的情感偶像剧《一不小心爱上你》；饰演表面叛逆，内心却极度渴望爱与被爱的纨绔子弟施昂 。 2011年2月13日，由丹尼斯·吴和台湾女星吴辰君合作出演的电影《我们约会吧》正式上映；片中吴辰君与丹尼斯吴饰演一对情侣 。同年，与马思纯、陈彦妃、袁成杰合作拍摄电视剧《未婚妻》；饰演痴情的高富帅马耀祖 。2012年，丹尼斯·吴与朱丹、金镇佑合作拍摄青春励志电视剧《女人三十朱冬花》；剧中丹尼斯·吴饰演钟绍康一角 。2013年10月26日，由丹尼斯·吴主演的电视剧《未婚妻》在湖南卫视播出 。2014年，主演由华录百纳出品，刘新执导的都市爱情轻喜剧《有点二的桃花运》，剧中丹尼斯·吴饰演的卢耀伟外表冷峻但内心狂热，他对婚姻充满恐惧，面对爱情最后选择逃避，但内心也有后悔并改变了自己对婚姻的感观 。2015年11月，由丹尼斯·吴主演的《今夜无人入眠》开机 ，金融影视大佬领投乐钱众筹引发关注。