1932年3月，任中华苏维埃共和国保卫局保卫大队大队长。

1933年8月，在红军学校学习。同年12月，被选为中华苏维埃第二次全国代表大会代表。

1934年7月，任国家政治保卫团第一营营长、团总支委员。参加中央苏区第一 、第二、第三、第四、第五次反“围剿”作战和中央红军长征。

1935年1月，任国家政 治保卫局科长兼保卫大队大队长。到达陕北后，1935年11月，任红十五军团第七十八师第二三二团参谋长、党总支委员。

1936年4月，任红十五军团第七十八师参谋长。参加直罗镇、东征、西征战役。

抗日战争时期，吴烈任中央警卫教导大队大队长、中央警备团团长兼政委兼延安北区卫戍司令员，为保卫党中央、保卫延安、保卫陕甘宁边区的安全做出了贡献。

1937年9月，进抗日军政大学第三期第一大队第一队学习，任区队长。

1938年3月，任中央警卫教导大队大队长、党总支委员。

1941年5月，任中央警备团团长兼政治委员、军政委员会书记、延安北区卫戍司令员。11月，入延安军事学院高级干部队 学习。

1945年4月—6月，中国共产党第七次全国代表大会在延安杨家岭中央大礼堂举行。吴烈既肩负着会议警卫任务，又作为中央直属机关选举的候补代表参加了大会。作为中央警备团团长兼政委、大会警卫处负责人，吴烈采取对外严密控制、对内加强警卫、要害部位布置双警戒等措施，构成严密的警卫网。

解放战争时期，吴烈任军分区副司令员、军分区司令员、师长、中国人民公安中央纵队司令员等职，率部参加了热河、辽西、新立屯、锦州、辽沈、杨村、平津战役。

1945年11月，任冀热辽军区热东军分区副司令员、中共热东地委委员。

1946年8月，任热河军区热南军分区司令员、中共热南地委委员。同年12月，任热辽军区乌丹（二十二）军分区司令员、中共乌丹（二十二）地委委员。

1947年8月，任东北民主联军（1948年1月改为东北野战军）第八纵队第二十二师师长。

1949年3月，任中国人民解放军第四野战军第四十五军第一三三师师长 、军党委委员。率部参加辽沈、平津战役。

1949年5月，任华北军区平津卫戍司令部独立第二○七师师长、党委委员，公安纵队第一师师长、党委书记。

新中国成立后，历任中央军委公安部队参谋长，总参谋部警备部副部长，北京卫戍区司令员，中国人民公安部队副司令员兼参谋长，第二炮兵第二政治委员，武汉军区政委、副政委，北京军区副政委兼北京卫戍区政委，北京军区顾问（大军区正职待遇）等职，为部队的革命化、现代化、正规化建设贡献了力量。

1950年9月，任中央军委公安部队参谋长、党委委员。

1950年10月，任公安部队司令部党委书记。

1951年9月，任中国人民解放军公安部队参谋长、党委委员。

1955年7月，任中国人民解放军公安军参谋长、党委委员。

1957年8月，任中国人民解放军总参谋部警备部副部长。

1959年1月，任北京卫戍区司令员、党委第二书记。

1961年9月，入高等军事学院速成系四班学习并兼班主任。12月，任中国人民公安部队副司令员兼参谋长、党委副书记。

1966年7月，任军委第二炮兵党委副书记。

1967年10月，任军委第二炮兵第二政治委员。

1969年10月，任军委第二炮兵党委第二书记。

1975年2月，入中共中央党校第四期理论读书班学习。 4月，任武汉军区政治委员。8月，任武汉军区副政治委员、党委常委。

1977年9月，任北京军区副政治委员兼北京卫戍区政治委员、党委书记。12月，任北京市革命委员会副主任。

1979年11月，任中共北京市委常务委员。

1983年8月，任北京军区顾问（大军区正职待遇）。

1985年7月，离休。

是江西瑞金苏维埃代表大会代表，中国共产党第七届全国代表大会代表、第九届全国代表大会代表，第三届、第五届全国人民代表大会代表。

2001年8月19日，因病医治无效，在北京逝世，享年86岁。

1955年，被授予少将军衔。荣获二级八一勋章、二级独立自由勋章、一级解放勋章。

1988年，被中央军委授予中国人民解放军一级红星功勋荣誉章。