吴宓在哈佛读书时，本国的同学好友有梅光迪、汤用彤、俞大维、陈寅恪等人。人哈佛不久，吴宓即参加由波士顿留美学生因痛愤“二十一条”国耻而成立的爱国组织“中国国防会”。凡中国留学生开会议事与投寄国内《申报》、《新闻报》等发表的函电、宣言等，皆由吴宓草拟。1919年，五四运动爆发，吴宓积极参加中国留美学生声援五四爱国主义活动。此年与陈心一女士订婚。1920年6月，吴宓于哈佛大学本科毕业，获文学学士学位。9月，升人哈佛研究生院。次年6月，获哈佛大学文学硕士学位。此时梅光迪已先期归国，任南京东南大学教授，应梅氏之邀，吴宓于8月归国，与陈心一结婚后，即于9月就任东南大学英语与英国文学教授。10月，吴宓与梅光迪、刘伯明等成立学衡社，筹办刊物《学衡》。
1922年，《学衡》杂志首期问世。吴宓出任总编辑。上海中华书局印行。该刊的创办人为东南大学梅光迪、刘伯明、柳诒徵、吴宓、胡先辅等教授。《学衡》杂志的创办与学衡派的形成有着直接的关系。《学衡》杂志是学衡派的主要言论阵地。学者们指出：“《学衡》杂志，1922年1月创刊于南京东南大学，1933年7月终刊，期间历有变动。共出79期。《学衡》有以下四方面的特别之处：一是办刊11年，每期必登《简章》（即发刊词）于扉页，其要义为论究学术，阐求真理，昌明国粹，融化新知，吾国文化有可与日月争光之价值，无论外界如何掊击，即使处于矢以孤身当百毁之际，也始终不改初衷。二是从创刊至终刊，总编辑始终不变，都是吴宓。事实上，《学衡》杂志在很长时期是由吴宓一人在唱独角戏，从筹措办刊经费、组稿编辑到发行宣介，都是他一个人在那里忙碌。三是《学衡》有一批固定的作者群，按发表论文多少统计，其顺序大致为：柳诒徵、吴宓、缪凤林、景昌极、王国维、胡先骕、张萌麟、刘永济、汤用彤、郭斌稣、刘伯明、梅光迪、吴芳吉、王恩洋、陈寅恪等。四是《学衡》的形式颇为别致：不用新式标点符号而用句读，不采白话（偶有一二篇）而用文言，不刊新诗而刊旧体诗。”“《学衡》创刊伊始就对五四新文化运动持激烈的批评以至否定的态度，因而当时即为人瞩目，也因此为人所诟病，至今在学界对此仍存在着不同的看法。虽然如此，《学衡》在中国现代文化学术史中的贡献却是不可轻意抹煞的。《学衡》的内容主要有三个部分：一是对中国古代文化学术的研究和阐发；二是对西方文化学术的引进，重点是对古希腊文化、西方文学和白璧德新人文主义理论的介绍；三是进行中西文化的比较研究。《学衡》可谓中国比较文化和比较文学研究之滥觞，其功不可没。”“总而言之，《学衡》派在继承传统问题上反对进化论同激进派和自由派相对峙，同时以强调变化和发展超越了旧保守主义；在引介西学方面则以全面考察、取我所需和抛弃长期纠缠不清的体用框架而独树一帜。”
《学衡》杂志出版后，亦曾受到当时文化界的诸多批评。其中最有影响的则是鲁迅《估（学衡）》一文。1922年初，时任教育部佥事的鲁迅针对《学衡》杂志第1期的内容，于2月9日在北京《晨报副刊》上发表了《估（学衡）》一文。文中对《学衡》杂志（具体说应仅是第1期）持批评态度，有诸如一衡了一顿，仅仅衡出自己的铢两来，于新文化无伤，于国粹也差的远”等语句。吴宓对鲁迅的批评没有作文字应对。数十年之后，20世纪60年代中，吴宓在《自编年谱》中写到：“与《学衡》杂志敌对者，为：（一）上海文学研究会之茅盾（沈雁冰）一派。茅盾时在商务印书馆，任《小说月报》总编辑。（二）上海《民国日报》副刊《学灯》之编辑邵力子一派。至于（三）上海创造社郭沫若一派，则在1923年始兴起，故与《学衡》杂志无直接对辩及论争。鲁迅先生于1922年2月9日作《估（学衡）》一文，甚短，专就第一期立论，谓：第一期《学衡》文苑门，所登录之古文、诗、词，皆邵祖平一人所作，实甚陋劣，不足为全中国文士、诗人以及学子之模范者也！”鲁迅的文章虽未提及吴宓，但吴宓后来却为此付出了一定代价。鲁迅等人对《学衡》的批评是正常的学术批评，但仅依鲁迅先生的一篇批评文章来完全否定《学衡》的价值，这未免有失公允。
1922年9月，东南大学设立西洋文学系，吴宓任该系教授。次年，东南大学副校长、学衡同人刘伯明溘逝。自此之后，诸多事宜皆发生了变异。1924年4月，东南大学西洋文学系被裁并，梅光迪赴美国哈佛大学任教，学衡同人大都星散。至此，吴宓乃决意离开东南大学。8月，吴宓就任奉天（沈阳）东北大学英语教授。吴宓在东北大学期间，曾应邀去大连蒙满文化协会发表演讲。这个协会主要由日本人和汉奸组成，在当时的情况下，吴宓赴约演讲，这也反映了他的复杂心态。这种复杂心态在陈寅恪身上也曾出现过。汪精卫死后，陈曾赋诗以悼，其中有“冤情公案有传疑”之句。此类现象尚有待当代学人作进一步探讨，此不赘言。
1925年1月，因哈佛同学时任外交部秘书顾泰来向清华曹云祥校长举荐，吴宓离开东北大学，重返清华园。1925年2月，清华大学成立，即设立“研究院筹备委员会”。吴宓被任命为研究院筹备主任，礼聘梁启超、王国维、赵元任为研究院教授，并亲自联系在德国的陈寅恪来清华任教授。聘请李济为讲师，陆维钊、梁廷灿、章明煌为助教（后聘浦江清、赵万里为助教），卫士生为事务员，周光午为助理员。首届录取研究生近30名。关于开办研究院的起因与目的，吴宓在9月9日所作的开学日演说中指出：“本校设立研究院之初意……约分三层：（一）值兹新旧递嬗之际，国人对于西方文化，宜有精深之研究，然后可以采择适当，融化无碍；（二）中国固有文化之各方面（如政治、经济、哲理学），须有通彻之了解，然后于今日国计民生，种种重要问题，方可迎刃而解，措置咸宜；（三）为上言之二目的，必须有高深学术机关，为大学毕业及学问已有根柢者进行之地，且不必远赴欧美多耗资材，所学且与国情隔阂。”关于研究院开设学科及培养目标，吴宓在《研究院章程》中指出：“良以中国经籍，自汉迄今，注释略具，然因材料之未备与方法之未密，不能不有待于后人之补正。又近世所出古代史料，至为夥颐，亦尚待会通细密之研究。其他人事方面，如历代生活之情状，言语之变迁，风俗之沿革，道德、政治、宗教、学艺之盛衰，自然方面，如川河之迁徙，动植物名实之繁颐，前人虽有纪录，无不需专门分类之研究。至于欧洲学术，新自西来，凡哲理文史诸学，非有精深比较之考究，学者必致其曲，复观其通，然后足当指导社会昌明文化之任……本院以研究高深学术，造成专门人才为宗旨……先设国学一科，其内容约为中国语言、历史、文学、哲学等，其目的专在养成下列两项人才：（一）以着述为毕生事业者。（二）各种学校之国学教师。”
此后清华研究院亦被称为“清华国学研究院”。然而，时隔不久，在1926年1月5日，吴宓在清华校务会议上提出的研究院扩展提案遭否决，相反通过了“缩小研究院范围”等决议。吴宓深感“未能畅其志”，遂于3月11日辞去清华研究院主任一职，专任教授，并担任校评议会成员及校出版委员会主席等。吴宓虽然辞去了研究院主任一职，但整个研究院的教学则仍遵循吴宓制定的《研究院章程》进行。办学4年间（于1929年结束），共有4届74位研究生毕业，培养出如王力、徐中舒、姜亮夫等一批学术名流。清华国学研究院在建院过程中虽历经艰难，研究院存续时间亦短暂，然其以科学方法研究国学的意义却至为深远，它不仅是在中国文化巨变的洪流中，给国学以应有的肯定，同时也标志着现代中国学术进入了一个新的里程碑。
1926年6月起，吴宓代理外文系主任一年。在此期间，吴宓参考哈佛大学比较文学系的经验，结合中国的具体情况和需要，制定了外文系办系的“课程总则”及系统的课程设置，提出“本系课程之目的，为使学生得能：（甲）成为博雅之士；（乙）了解西洋文明之精神；（丙）造就国内所需要之精通外国语文人才；（丁）创造今世之中国文学；（戊）汇通东西之精神思想而互为介绍传布。”此方针的制定及吴宓等人身体力行的教学实践，直接影响到二三十年代清华外文系钱锺书、季羡林、李赋宁、王岷源、李健吾、王佐良、许国璋等一代杰出学人的成长。
1927年1月，吴宓自北京取道山西赴西安省父（吴建常时任国民革命军驻陕总司令于右任的秘书长），并将在西北大学任教的吴芳吉接回北京。此年6月2日，王国维投昆明湖自尽，遗书嘱吴宓与陈寅恪共同料理藏籍。吴宓迅即投书北京《顺天时报》，在该报6月6日刊发《王国维在颐和园投河自尽之详情》一文，并与陈寅恪作有挽诗、挽词。吴宓在6月3日和6月10日的日记中写下了“维持中国文化道德礼教之精神为己任”和“宓当竭力奋斗，以行宓志，鞠躬尽瘁，百折不挠”等誓言，陈寅恪则在两年后写下了“独立之精神，自由之思想”之名句。当代学者唐振常对此评曰：
1927年王国维先生自沉，此事对于吴宓先生影响甚大。陈寅恪在《王观堂先生挽词·序》中写到：“凡一种文化值衰落之时，为此文化所化之人，必感痛苦，其表现文化之程量愈宏，则其受之痛苦亦愈甚，迨既达极深之度，殆非出于自杀无以求一己之心安而义尽也。”陈寅恪在写此文时，曾对吴宓谈了以上观点，“而宓则谓寅恪与宓皆不能逃此范围，惟有大小轻重之别耳。”这是两位大师、文化巨人不惜以身殉文化的悲怆壮烈之语。尔后，吴宓乃在王观堂灵前誓言：“今敢誓于王先生之灵，他年苟不能实行所志，而淟忍以殁，或为中国文化道德礼教之敌所逼迫，义无苟全者，则必当效王先生之行事，从容就死，惟王先生实冥鉴之。”数十年后，吴宓适梦陈寅恪诵释其新诗句：“隆春乍见三枝雁”，其后不久，陈吴二先生果然皆以身殉文化了。
1928年1月，吴宓应天津《大公报》总编辑张季鸾之聘，兼任《大公报·文学副刊》主编。自此年1月2日起至1934年1月1日，共编313期（其中134至194期为浦江清代编）。此年暑假，吴宓南下杭州访毛彦文（海伦）。从此年9月至1930年6月，吴宓兼任北京大学外文系讲师，讲授“希腊罗马文学”和“翻译术”等。清华学校亦从此年改名为国立清华大学，西洋文学系改名外国文学系。次年，梁启超病逝，清华国学研究院停办。吴宓在北大、女子师大（后为北平师大）、燕京大学兼课。曾在2月间再度赴杭州访毛彦文。9月，登报与陈心一离婚。钱锺书考入清华大学。
1930年，根据清华教授休假章程，吴宓公费赴欧洲游学一年。9月30日抵达英国伦敦，入牛津大学研究英国浪漫主义文学。11月下旬，毛彦文自美国密歇根大学来函，许以终身，旋即反悔。12月，吴宓游苏格兰。次年2月起，赴法国、意大利、瑞士、德国游学。在欧洲期间曾会见艾略特、伯希和等汉学家，并访莎士比亚、雪莱等人故居。9月，结束欧洲之行，与毛彦文等友人自德国返国，仍任清华大学外文系教授。此后几年间，出现了几件对吴宓生活和事业产生较大影响的事件：1932年5月9日执友吴芳吉在重庆病逝。自此之后，吴宓一直接济着吴芳吉家人的生活，直到自己的晚年。吴宓病逝后，其胞妹吴须曼亦不时接济吴芳吉的子女，至今吴须曼老人还与吴芳吉的子女保持着联系。1933年，《学衡》杂志停刊。年底，《大公报·文学副刊》停办。7月，白璧德去逝。1935年，《吴宓诗集》由上海中华书局出版。此年2月，毛彦文与熊希龄结婚。1936年吴宓开始撰写《文学与人生》讲稿。1937年6月，德国FranKfurt－am－Main之中国学院聘请吴宓为教授，辞却。7月7日，卢沟桥事变发生后，抗日战争全面爆发。9月，清华大学南迁，与北大、南开在长沙组建“国立长沙临时大学”。11月19日，吴宓偕毛子水等清华师生到达长沙。12月初，旋至衡山执教。战时条件简陋，吴宓与沈有鼎、钱穆、闻一多同居一室。
1938年1月，“国立长沙临时大学”奉命西迁云南，于5月4日在昆明成立“国立西南联合大学”。吴宓取道香港和越南海防，3月底到昆明。4月，赴云南蒙自西南联大文、法学院执教。10月底，与钱穆、汤用彤等随文学院迁回昆明。自此，吴宓在西南联大外文系任教授，直至1944年。其间，吴宓曾代理清华外文系主任一职，主持招生及教学工作。又因与清华外文系主任陈福田不睦等原因，故有离开之意。西北大学和浙江大学都拟聘其为教授等职，但吴宓最终都未应之。1942年，吴宓被教育部聘为西洋文学部聘教授，后又被聘为教育部学术审议委员会审议委员。同时被聘为部聘教授的还有陈寅恪、汤用彤等。1943年美国哈佛大学聘请吴宓前往讲学，吴宓辞却，并推荐金岳霖前往。
1944年8月起，吴宓按规定休假一年，遂告暇西南联大，至遵义浙江大学、成都燕京大学、四川大学及中央大学讲学。期间会见旧友竺可桢、梅光迪、郭斌稣、缪钺、潘伯鹰、茅以升、陈寅恪等。并作《红楼梦》学术讲座，颇为轰动。1945年2月，吴宓回西安省亲，遂返成都。8月，日本投降，抗日战争取得胜利。吴宓休暇期满，清华大学寄来聘书，然此时，吴宓不慎跌伤，手术后在成都妹夫罗清生教授家中休养。遂致书梅贻琦校长，要求请暇一年或半年，再回清华任教。梅贻琦校长准暇一年，并通知联大自8月起停发吴宓薪津。此后，吴宓在成都任燕京大学英文系教授，力辞系主任一职，并兼任燕京大学中文系客座教授、四川大学讲座教授。是年，陈寅恪赴英国医治目疾，梅光迪去逝。1946年初，吴宓再赴乐山武汉大学讲学。秋，清华大学在北平复校，吴宓原拟由成都回清华，因武汉大学文学院院长刘永济及朱光潜依旧交之谊而诚邀之故。吴宓于8月底由渝抵武昌，担任武汉大学外文系教授兼系主任，其后又兼任武昌华中大学国文系教授，并任《武汉日报》文学副刊主编。
1947年，吴宓被教育部续聘为部聘教授。此年5月31日，武汉大学被国民党军警包围，3名学生被枪杀，金克木、缪朗山（号灵珠，当时被指为中共党员）等5位教授被捕，是为“六一惨案”。吴宓为营救同事，赴武汉行辕向陕西同乡孙蔚如副主任说情，被捕教授很快回校。随后又帮助缪朗山飞赴香港。