“文化大革命”中，父亲被错划成党内的走资派，受迫害致残，直至家被抄，关进牢棚。14岁的吴海燕一下子从高干的女儿变成了黑帮子女，被分到偏僻的农村劳动改造。艰苦的环境反而使吴海燕对京剧艺术逾加痴迷，她在劳作之余，成天醉心于体验和扮演各种女性角色，从名门闺女、江湖侠女、小家碧玉到龙钟老媪，都作过尝试。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。七十年代初，她曾在省军区文工团工作，参加京剧《龙江颂》、《红灯记》、《智取威虎山》、《奇袭白虎团》中各类女英雄的演出。
1973年，19岁的吴海燕已是明眸皓齿、如花似玉的大姑娘，俊秀的容貌和扎实的基本功，使她在人们的眼中是一个很有前途的角儿。那年，北影著名导演钱江为筹拍《海霞》一片到福建选外景和演员。他看了吴海燕在京剧《龙江颂》中扮演的江水英之后，决定让她扮演《海霞》中的女主人公海霞。做梦也没想过能演电影的吴海燕，从此跨入一个崭新的天地。尽管由于第一次拍片，在镜头面前还不够灵活自如，但她那健美硬朗的气质和自然直率的表演风格，却受到广大观众的好评。1975年，吴海燕回到福建省京剧团。不久，她参加了京剧《红灯照》等两部古装戏的演出。1978年，吴海燕调到上海电影制片厂演员剧团。进上影后，她参加拍摄的第一部影片是《绿海天涯》。在这部影片中，她扮演一位三十年代的大学生、地质勘探队员——鲁琨。1979年，吴海燕先后接到了汤化达导演《等到满山红叶时》中扮演主人公杨英和黄祖模导演《庐山恋》中扮演主人公周筠的邀请。由于《庐山恋》中的周筠是一位台湾来大陆探亲的华侨，黄祖模导演首先想到扮演周筠的人选是吴海燕。因为生活中的吴海燕典雅俊美，气质上非常适合角色周筠。吴海燕虽然也十分喜欢周筠这个角色，但由于她先接到了汤化达导演《等到满山红叶时》的邀请，并答应扮演主人公杨英，为不失诚信，吴海燕还是忍痛割爱了，黄祖模导演无奈，便选择了张瑜。事隔整整十年，有记者采访吴海燕时问起《庐山恋》中的周筠扮演一事时，吴海燕意味深长地说：“我这个人很相信命运，人在一生中际遇很重要”。在《等到满山红叶时》中,汤化达导演让吴海燕扮演主角杨英,杨英是个从山村姑娘成长进来的三副,她朴实无华,吃苦耐劳,感情深沉。吴海燕的气质与她相比，显得娇柔了些。但她一方面调动自己当初下放农村时的一段生活积累；一方面又去了长江三峡实地补充生活，她努力去理解、挖掘角色内心的美，克服自身气质上的弱点，终于成功地将杨英与哥哥杨明由“兄妹”之情延伸到爱慕，并终于发展为妹妹对哥哥未竟事业的执着热爱，这几个感情变化的层次，鲜明地体现出来，得到了人们的一致好评。该片使吴海燕获得了百花奖最佳女主角提名。同年底，应埃及电影作家、评论家协会主席姆拉赫的邀请，吴海燕和导演汤化达代表中国电影团赴埃及参加了第五届开罗国际电影节。放映《等到满山红叶时》时，上座率竟达百分之百，观众报以热烈的掌声。1980年，吴海燕接受了影片《白莲花》中扮演主人公白莲花的任务。那时候大家都说吴海燕太清秀，性格与角色有距离，担心她演不出“白莲花”那种绿林女豪杰的英雄气概，吴海燕没有在困难面前退缩，着实下了一番功夫。首先研究剧本，通读了五、六遍，主要理解人物的内心世界，力求神似。此外，吴海燕还阅读了描写同类女豪杰的小说、看了好多以往的“侠女”片（如《勇敢的胡安娜》等表现女中豪杰的影片），从中吸取营养。并联想起自己曾经扮演过的《红灯照》中的林黑娘等帼国英雄，对扮演白莲花这个人物逐渐有了信心。其次，在造型上，她吸收了民族特色的传统造型和动作，斜盘辫子、腰扎宽带、披斗篷，腰系子弹带，旁束两支小手枪，横挎指挥刀，脚蹬长筒马靴，英姿飒爽。使白莲花这个人物从内在性格气质到外在形体动作，都具有了既粗犷硬朗、又艳丽动人的绿林女侠气概。1978年吴海燕进入上海电影制片厂，参予演出了《等到满山红叶时》，扮演一个农村长大的姑娘杨芙。表演中她注重真切细腻，层次分明地展现复杂丰富的感情变化，其中尤以“哥哥”去世一场戏为佳。之后，在影片《白莲花》中扮演女匪首白莲花，将人物外表豪放坚强，内心细腻敏感的特征演绎得曲尽入微。
1981年，吴海燕在《检查官》>中扮演一个戏不多的配角，一位致残的舞蹈演员。在表演出她充分体验角色不幸致残的深切痛苦和对舞台生活的同衷眷恋，通过表情准确揭示人物心情。
进入九十年代，吴海燕仍活跃在银屏上，不断参予电视剧的拍摄，如《伴飞》、《卖大饼的姑娘》、《浣纱女的传说》、《你好，太平洋》等。
