1925年,考入南開大學礦科,成為物理名師饒毓泰的得意門生。
1932年,在美國獲得碩士學位,把紅外光譜儀的直線狹縫改為彎形,提高分辨率。
1933年—1934年,在美國作光譜學、原子和原子核物理學方面的研究。
1934年夏,在北京大學任教的三年里發(fā)表了15篇重要論文,把新的量子力學介紹到中國。
1940年,用英文撰寫了第一部專著《多分子的結構及其振動光譜》,受到恩師饒毓泰的器重。
1948年,被選為中央研究院第一屆院士。
1956年11月—1957年4月,在臺大和清大聯(lián)合主辦的研究生班講授古典力學和量子力學,兼及流體力學和核子間的交互作用問題。
1957年,研究工作多在原子分子結構及光譜、核子散射、大氣物理、電離體及氣體方程式,統(tǒng)計物理,相對論等方面。
1975年,將他歷年教學講稿整理成《理論物理》,計7冊:①古典動力學、②量子論與原子結構、③電磁學、④狹義相對論及廣義相對論、⑤熱力學、氣體運動論及統(tǒng)計物理學、⑥量子力學(兩冊),在臺灣出版。
1979年,擔任臺灣當局教育主管部門科學教育委員會主委,致力于初中高中的科學教育改革。
1988年,他在醫(yī)院病榻上寫出了《物理學的性質、簡史和哲學》。
1989年,作了十四次系列講演,并以《物理學:它的發(fā)展和哲學》為書名,于1992年出版。
1995年,主持清華大學王惕吾先生紀念講座,并成為終身主持人。
2000年3月4日14時35分,病逝于臺大醫(yī)院,享年95歲。
《電磁學》《多原子分子的結構及振動光譜》《古典動力學》《熱力學,氣體運動論及統(tǒng)計力學》《吳大猷科學哲學文集》《吳大猷文錄-大科學家文叢》《早期中國物理發(fā)展之回憶》《科學和教育》《科學與科學發(fā)展》等
1948年,當選為中央研究院院士。
1991年,當選為被授予密西根大學榮譽博士、美國密歇根大學授予榮譽科學博士。
1993年,當選為香港理工大學榮譽理學博士。
1967年,獲得Chai-Hsing基金獎。
1967年,獲得嘉新特殊貢獻獎金及獎牌。
1984年,獲得菲律賓拉蒙馬格塞塞獎、麥克塞獎。
1992年,獲得中國物理學會第一屆特殊貢獻獎。
1998年,獲得獲霍英東杰出成就獎。
吳先生畢生獻身科學研究和教育事業(yè),為中國科學發(fā)展作出了重大貢獻,在世界物理學界享有盛譽。吳先生關心國家統(tǒng)一,致力于民族富強,并且為海峽兩岸科技學術交流作出了杰出的貢獻,為兩岸同胞所贊譽。(時任國家主席江澤民評)
吳老師為了中國的科學和教育事業(yè)獻出了他畢生的精力,尤其是近30多年他對臺灣科學發(fā)展盡心盡力,做了極大的貢獻。吳老師為人正直、誠懇、坦誠、熱情、治學嚴謹。他一生忠實于中華民族的文化發(fā)展,他承繼了我們固有的道德傳統(tǒng),發(fā)揚了近代的科學進步。吳老師他不僅是著名的、極有權威成就的、世界級的大物理學家,而且他就是莊子贊揚的真人,他有的知識是真知,他是我們的大宗師。(物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者李政道評)
他在中國物理學界中的影響力之大,恐怕是獨一無二的。(作者丘宏義評)