2012年，吳莫愁參加浙江衛視歌唱選秀節目《中國好聲音》的比賽，最終獲得庾澄慶組冠軍和全國總決賽亞軍，正式進入演藝圈。2013年獲得“全球華人榜17音樂盛典”最受歡迎最具活力歌手獎。2014年獲得14年度音樂風雲榜盛典組委會主席獎和最佳新人獎，並發行首張個人專輯《無處不在》。
2015，吳莫愁主演青春愛情電影《萬物生長》，並發行第二張個人專輯《90》和第三張個人專輯《接近無限》。2016獲得“MusicRadio中國頂級音樂盛典”最佳舞臺表演獎、MusicRadio最受歡迎DJ藝人獎、“亞洲金曲獎”最受歡迎女歌手獎。
2017年，吳莫愁在MTV全球華人音樂節上獲得最佳綜合舞臺表演獎。2018年3月，獲得第25屆東方風雲榜最佳舞臺表演獎和年度原創音樂人獎。4月15日獲得第22屆全球華語音樂榜Channel V媒體推薦歌手獎和最受歡迎內地女歌手獎。