吳淵初任建德縣簿，丞相史彌遠(yuǎn)與他長(zhǎng)談一日，發(fā)現(xiàn)他很有才干，十分高興，欲任命他為開(kāi)化縣尉，吳淵以“甫(剛開(kāi)始)得一官，何敢躁進(jìn)？”為由婉言謝絕，史彌遠(yuǎn)稱(chēng)他為“國(guó)器也”。吳淵為官公道正派，清正廉明。任建德縣簿時(shí)，“江東九郡之冤，訟于諸使者，皆乞送淵”。為老百姓伸張正義，洗清冤曲，深得百姓擁戴。后任提點(diǎn)浙西刑獄時(shí)，衢州、嚴(yán)州盜賊四起，吳淵調(diào)遣將士，“殲其渠魁，散其支黨”，平息了盜賊，為朝廷立下了功勞，升為朝官，先任樞密院檢詳諸房文字兼國(guó)史院編修官、實(shí)錄院檢討官兼左司，后任右文殿修撰、樞密副都承旨兼右司兼檢正。時(shí)值朝廷準(zhǔn)備進(jìn)兵中原，丞相鄭清之?dāng)M采取“據(jù)關(guān)守河”的策略，吳淵竭力反對(duì)，曰“國(guó)家力決不能取，縱取之決不能守”，鄭清之很不高興。不久，中原戰(zhàn)事發(fā)展果然不出吳淵所料，鄭清之寫(xiě)信向吳淵引咎并致謝。此后，吳淵先后擔(dān)任工部、兵部、戶(hù)部侍郎，鎮(zhèn)江知府兼總領(lǐng)，太平知州兼江東轉(zhuǎn)運(yùn)使，隆興知府，江西安撫使兼轉(zhuǎn)運(yùn)副使，寶章閣直學(xué)士，華文閣直學(xué)士，兵部尚書(shū)，工部尚書(shū)等職。他盡職盡責(zé)，體恤百姓，關(guān)心朝政，先是“力陳九事”，后來(lái)又提出了興利除害二十五事，得到了朝廷的贊許。

吳淵在幾處任所連逢大災(zāi)，他全力慰撫賑濟(jì)。任太平(今當(dāng)涂)知州時(shí)，兩淮流民涌入太平境內(nèi)者達(dá)40余萬(wàn)人，他將流民編成“什伍”(古代戶(hù)籍編制，十家為什，五家為伍)予以賑濟(jì)，令當(dāng)?shù)赝林瞬灰址福沽髅竦靡园捕ǎ?dāng)時(shí)臨近的其它州縣經(jīng)常發(fā)生流民放火搶劫事件，唯獨(dú)太平州境內(nèi)安然無(wú)恙。任隆慶知府、鎮(zhèn)江知府和平江知府時(shí)，均遇大災(zāi)，吳淵力行荒政，數(shù)次賑災(zāi)，使187萬(wàn)余災(zāi)民得以存活。

吳淵的軍事才能也得到朝廷的賞試。端平元年（1234年），南宋會(huì)合蒙古滅金后，蒙古軍即向南宋連續(xù)用兵。吳淵創(chuàng)辦團(tuán)練，建司空山、燕家山、金剛臺(tái)三大寨及嵯峨山、鷹山、什子山等二十二小寨，組織丁壯為伍，各寨隊(duì)伍相接應(yīng)，使之星羅棋布，脈絡(luò)貫通，無(wú)戰(zhàn)則耕，有警則御。湖南峒人暴亂，吳淵受命平定，生擒魁首。寶祐三年（1255年）三月，吳淵任江陵知府兼夔路策應(yīng)大使、京湖屯田大使時(shí)，調(diào)兵二萬(wàn)增援四川，又力戰(zhàn)白河、沮河、玉泉一帶，敗元將汪惟立。

吳淵的孝行也為世人所敬佩。五歲喪母，“哭泣哀慕如成人”。宋嘉定十七年（1224年），父親吳柔勝去世，按照當(dāng)時(shí)的規(guī)定，吳淵在家守喪三年，保留官職，但不理朝事。在守喪期間，朝廷下詔書(shū)命他復(fù)職，他堅(jiān)決不同意，并上書(shū)朝廷曰：“人道莫大于事親，事親莫大于送死，茍冒哀求榮，則平生大節(jié)已掃地矣，他日何以事君？”意思是說(shuō)，人的道德以孝敬父母為最大，而孝敬父母又以為父母養(yǎng)老送終為最大，如果我不顧失去父親的哀痛去追求榮華富貴，我就失去了人生的大節(jié)，今后如何做人做事？又如何為朝廷效力，為皇上盡忠？最后朝廷答應(yīng)了他的要求，直到守喪期滿(mǎn)才去復(fù)職。

吳淵的功德得到了朝廷的褒獎(jiǎng)，朝廷授其資政殿大學(xué)士，封金陵侯，宋理宗趙昀賜“錦繡堂”、“忠勤樓”大字，又進(jìn)爵莊敏公。寶祐五年（1257年）正月，吳淵以功拜參知政事，身列相位，僅七天即卒于自荊湖回京途中，追贈(zèng)“少師”。史記吳淵“有材略，迄濟(jì)事功，所至興學(xué)養(yǎng)士，政尚嚴(yán)厲”，詩(shī)詞文論都有成就，著有《退庵文集》、《易解》、《莊敏奏議》30卷等，《詞綜》收其詞多首。