吴汉字子颜，南阳宛人也。家贫，给事县为亭长。王莽末，以宾客犯法，乃亡命至渔阳，资用乏，以贩马自业，往来燕、蓟间，所至皆交结豪杰。更始立，使使者韩鸿徇河北。或谓鸿曰：“吴子颜，奇士也，可与计事。”鸿召见汉，其悦之，遂承制拜为安乐令。
会王郎起，北州扰惑。汉素闻光武长者，独欲归心。乃说太守彭宠曰：“渔阳、上谷突骑，天下所闻也。君何不合二郡精锐，附刘公击邯郸，此一时之功也。”宠以为然，而官属皆欲附王郎，宠不能夺。汉乃辞出，止外亭，念所以谲众，未知所出。望见道中有一人似儒生者，汉使人召之，为具食，问以所闻。生因言刘公所过，为郡县所归；邯郸举尊号者，实非刘氏。汉大喜，即诈为光武书，移檄渔阳，使生赍以诣宠，令县以所闻说之，汉复随后入。宠甚然之。于是遣汉将兵与上谷诸将并军而南，所至击斩王郎将帅。及光武于广阿，拜汉为偏将军。既拔邯郸，赐号建策侯。
汉为人质厚少文，造次不能以辞自达。邓禹及诸将我知之。数相荐举，及得召见，遂见亲信，赏居门下。
光武将发幽州兵，夜召邓禹，问可使行者。禹曰：“间数与吴汉言，其人勇鸷有智谋，诸将鲜能及者。”即拜汉大将军，持节北发十郡突骑。更始幽州牧苗曾闻之，阴勒兵，敕诸郡不肯应调。汉乃将二十骑先驰至无终。曾以汉无备，出迎于路，汉即捴兵骑，收曾斩之，而夺其军。北州震骇，城邑莫不望风弭从。遂悉发其兵，引而南，与光武会清阳。诸将望见汉还，士马甚盛，皆曰：“是宁肯分兵与人邪？”及汉至莫府，上兵簿，诸将人人多请之。光武曰：“属者恐不与人，今所请又何多也？”诸将皆惭。
初，更始遣尚书令谢躬率六将军攻王郎，不能下。会光武至，共定邯郸，而躬裨将虏掠不相承禀，光武深忌之。虽俱在邯郸，遂分城而处，然每有以慰安之。躬勤于职事，光武常称曰“谢尚书真吏也”，故不自疑。躬既而率其兵数万，还屯于邺。时光武南击青犊，谓躬曰：“我追贼于射犬，必破之。尤来在山阳者，势必当惊走。若以君威力，击此散虏，必成禽也。”躬曰：“善。”及青犊破，而尤来果北走隆虑山，躬乃留大将军刘庆、魏郡太守陈康守邺，自率诸将军击之。穷寇死战，其锋不可当，躬遂大败，死者数千人。光武因躬在外，乃使汉与岑彭袭其城。汉先令辩士说陈康曰：“盖闻上智不处危以侥幸，中智能因危以为功，下愚安于危以自亡。危亡之至，在人所由，不可不察。今京师败乱，四方云扰，公所闻也。萧王兵强士附，河北归命，公所见也。谢躬内背萧王，外失众心，公所知也。公今据孤危之城，待灭亡之祸，义无所立，节无所成。不若开门内军，转祸为祸，免下愚之败，收中智之功，此计之至者也。”康然之。于是康收刘庆及躬妻子，开门内汉等。及躬从隆虑归邺，不知康已反之，乃与数百骑轻入城。汉伏兵收之，手击杀躬，其众悉降。
躬字子张，南阳人。初，其妻知光武不平之，常戒躬曰：“君与刘公积不相能，而信其虚谈，不为人备，终受制矣。”躬不纳，故及于难。
光武北击群贼，汉常将突骑五千为军锋，数先登陷陈。及河北平，汉与诸将奉图书，上尊号。光武即位，拜为大司马，更封舞阳侯。
建武二年春，汉率大司空王梁，建义大将军朱祐，大将军杜茂，执金吾贾复，扬化将军坚镡，偏将军王霸，骑都尉刘隆、马武、阴识，共击檀乡贼于邺东漳水上，大破之。降者十余万人。帝使使者玺书定封汉为广平侯，食广平、斥漳、曲周、广年，凡四县。复率诸将击邺西山贼黎伯卿等，及河内脩武，悉破诸屯聚。车驾亲幸抚劳。复遣汉进兵南阳，击宛、涅阳、郦、穰、新野诸城、皆下之。引兵南，与秦丰战黄邮水上，破之。又与偏将军冯异击昌城五楼贼张文等，又攻铜马、五幡于新安，皆破之。
明年春，率建威大将军耿弇、虎牙大将军盖延，击青犊于轵西，大破降之。又率骠骑大将军杜茂、强弩将军陈俊等，围苏茂于广乐。刘永将周建别招聚收集得十余万人，救广乐。汉将轻骑迎与之战，不利，堕马伤膝，还营，建等遂连兵入城。诸将谓汉曰：“大敌在前而公伤卧，众心惧矣。”汉乃勃然裹创而起，椎牛飨士，令军中曰：“贼众虽多，皆劫掠群盗，‘胜不相让，败不相救’，非有仗节死义者也。今日封侯之秋，诸君勉之！”于是军士激怒，人倍其气。旦日，建、茂出兵围汉。汉选四部精兵黄头吴河等，及乌桓突骑三千余人，齐鼓而进。建军大溃，反还奔城。汉长驱追击，争门并入，大破之，茂、建突走。汉留杜茂、陈俊等守广乐，自将兵助盖延围刘永于睢阳。永既死，二城皆降。
明年，又率陈俊及前将军王梁，击破五校贼于临平，追至东郡箕山，大破之。北击清河长直及平原五里贼，皆平之。时，鬲县五姓共逐守长，据城而反。诸将争欲攻之，汉不听，曰：“使鬲反者，皆守长罪也。敢轻冒进兵者斩。”乃移檄告郡，使收守长，而使人谢城中。五姓大喜，即相率归降。诸将乃服，曰：“不战而下城，非众所及也。”
冬，汉率建威大将军耿弇、汉忠将军王常等，击富平、获索二贼于平原。明年春，贼率五万余人夜攻汉营，军中惊乱，汉坚卧不动，有顷乃定。即夜发精兵出营突击，大破其众。因追讨余党，遂至无盐，进击勃海，皆平之。又从征董宪，围朐城。明年春，拔朐，斩宪。事已见《刘永传》。东方悉定，振旅还京师。
会隗嚣畔，夏，复遣汉西屯长安。八年，从东驾上陇，遂围隗嚣于西城。帝敕汉曰：“诸郡甲卒但坐费粮食，若有逃亡，则沮败众心，宜悉罢之。”汉等贪并力攻嚣，遂不能遣，粮食日少，吏士疲役，逃亡者多，及公孙述救至，汉遂退败。
十一年春，率征南大将军岑彭等伐公孙述。及彭破荆门，长驱入江关，汉留夷陵，装露桡船，将南阳兵及弛刑募士三万人溯江而上。会岑彭为刺客所杀，汉并将其军。十二年春，与公孙述将魏党、公孙永战于鱼涪津，大破之，遂围武阳。述遣子婿史兴将五千人救之。汉迎击兴，尽殄其众，因入犍为界。诸县皆城守。汉乃进军攻广都，拔之。遣轻骑烧成都市桥，武阳以东诸小城皆降。
帝戒汉曰：“成都十余万众，不可轻也。但坚据广都，待其来攻，勿与争锋。若不敢来，公转营迫之，须其力废，乃可击也。”汉乘利，遂自将步骑二万余人进逼成都，去城十余里，阻江北为营，作浮桥，使副将武威将军刘尚将万余人屯于江南，相去二十余里。帝闻大惊，让汉曰：“比敕公千条万端，何意临事勃乱！既轻敌深入，又与尚别营，事有缓急，不复相及。贼若出兵缀公，以大众攻尚，尚破，公即败矣。幸无它者，急引兵还广都。”诏书未到，述果使其将谢丰、袁吉将众十许万，分为二十余营，并出攻汉。使别将将万余人劫刘尚，令不得相救。汉与大战一日，兵败，走入壁，丰因围之。汉乃召诸将厉之曰：“吾共诸君逾越险阻，转战千里，所在斩获，遂深入敌地，至其城下。而今与刘尚二处受围，势既不接，其祸难量。欲潜师就尚于江南，并兵御之。若能同心一力，人自为战，大功可立；如其不然，败必无余。成败之机，在此一举。”诸将皆曰“诺”。于是飨士秣马，闭门三日不出，乃多树幡旗，使烟火不绝，夜衔枚引兵与刘尚合军。丰等不觉，明日，乃分兵拒江北，自将攻江南。汉悉兵迎战，自旦至晡，遂大破之，斩谢丰、袁吉，获甲首五千余级。于是引还广都，留刘尚拒述，具以状上，而深自谴责。帝报曰：“公还广都，甚得其宜，述必不敢略尚而击公也。若先攻尚，公从广都五十里悉步骑赴之，适当值其危困，破之必矣。”自是汉与述战于广都、成都之间，八战八克，遂军于其郭中。述自将数万人出城大战，汉使护军高午、唐邯将数万锐卒击之。述兵败走，高午奔陈刺述，杀之。事已见《述传》。旦日城降，斩述首传送洛阳。明年正月，汉振旅浮江而下。至宛，诏令过家上冢，赐谷二万斛。
十五年，复率扬武将军马成、捕虏将军马武北击匈奴，徙雁门、代郡、上谷吏人六万余口，置居庸、常山关以东。
十八年，蜀郡守将史歆反于成都，自称大司马，攻太守张穆，穆逾城走广都，歆遂移檄郡县，而宕渠杨伟、朐徐容等，起兵各数千人以应之。帝以歆昔为岑彭护军，晓习兵事，故遣汉率刘尚及太中大夫臧宫将万余人讨之。汉入武都，乃发广汉、巴、蜀三郡兵围成都，百余日城破，诛歆等。汉乃乘桴沿江下巴郡，杨伟、徐容等惶恐解散，汉诛其渠帅二百余人，徙其党与数百家于南郡、长沙而还。
汉性强力，每从征伐，帝未安，恒侧足而言。诸将见战陈不利，或多惶惧，失其常度。汉意气自若，方整厉器械，激扬士吏。帝时遣人观大司马何为，还言方修战攻之具，乃叹曰：“吴公差强人意，隐若一敌国矣！”每当出师，朝受诏，夕即引道，初无办严之日。故能常任职，以功名终。及在朝廷，斤斤谨质，形于体貌。汉尝出征，妻子在后买田业。汉还，让之曰：“军师在外，吏士不足，何多买田宅乎！”遂尽以分与昆弟外家。
二十年，汉病笃。车驾亲临，问所欲言。对曰：“臣愚无所知识，惟愿陛下慎无亦攵而已。”及薨，有诏悼愍，赐谥曰忠侯。发北军五校、轻车、介士送葬，如大将军霍光故事。
