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2003年，刚刚离开校园的吴亚馨便以广告模特的身份开始了个人的演艺生涯，此后一段时间吴亚馨参与了各式各样的时尚发布会，并担任了众多歌手音乐录影带的女主角。

2006年，吴亚馨出演了个人的首部影视作品，她与明道、张芯瑜、杨雅筑共同出演了浪漫爱情偶像剧《星苹果乐园》，并在剧中饰演了身材火辣却充满心计的小馨。

2008年，吴亚馨开始担任旅游时尚节目《来去日本》的主持人。

2009年，吴亚馨与郭品超、明道、李小璐合作主演了都市爱情剧《敲敲爱上你》，吴亚馨在剧中饰演了精明干练的女主角姚子望；随后，吴亚馨又与杨丞琳、罗志祥、李威共同出演了都市爱情喜剧《海派甜心》，剧中吴亚馨饰演了优雅迷人的美丽校花莫莉；同年，吴亚馨还与林佑威、戴君竹、黄鸿升合作出演了内地年代剧《我在1949等你》；此外，吴亚馨还客串出演了个人的首部电影作品《扑克王》。

2010年，吴亚馨先是与陆毅、韩智慧、刘牧联袂主演了爱情悬疑剧《天堂秀》，吴亚馨在剧中饰演了美丽睿智的女强人袁斯朗；之后，吴亚馨又在与徐熙媛、何润东、黄晓明共同出演的根据内地作家明晓溪同名小说改编的现代言情剧《泡沫之夏》中饰演了为达目的不择手段的安卉妮；同年，吴亚馨还客串出演了都市爱情剧《犀利人妻》。

2011年，吴亚馨在与朱孝天、陈妍希、吴中天合作主演的都市言情剧剧《记得，我们有约》中饰演了外表美丽娴淑内心却冷酷强悍的夏宝儿；同年，吴亚馨还与高以翔、曾恺玹、陈至恺共同主演了现代爱情剧《单数绝配》，吴亚馨在剧中饰演了期待爱情的摄影师纪研希。

2012年，吴亚馨与林心如、汪东城、林更新联袂主演的现代都市剧《姐姐立正向前走》中饰演了沈沛妮；同年，吴亚馨因被卷入李宗瑞迷奸案而宣布暂别演艺圈。

2013年，吴亚馨复出并与廖柏翔、黄健玮共同出演了电视短剧《闭锁链》；同年，吴亚馨又出演了迷你偶像剧《久恋不婚》；此外，吴亚馨还客串出演了两部大电影作品《对面的女孩杀过来》和《失控的美学》。

2014年，吴亚馨与邱品程、陈尚泽、范峻铭等艺人合作主演了热血校园剧《一代新兵之八极少年》，剧中吴亚馨饰演了年轻优秀的热血助教苏丝琪；同年10月，吴亚馨还客串出演了魔幻悬疑偶像剧《涩世纪传说》。

2015年，吴亚馨主演了台湾艺术大学电影学系100级毕业短片《珊迪不迟到》，并在片中饰演了外表亮眼且身材姣好却脾气暴躁高人气歌手程颖佟。