1996年8月—1999年10月，任美国普林斯顿大学研究员。

1999年10月—2002年2月，任美国多瑞玛斯研究所资深研究员。

1999年12月—2019年5月，任武汉大学生命科学学院二级教授、博士生导师。

2003年10月—2006年3月，任病毒学教育部重点实验室主任。

2004年6月—2006年4月，任武汉大学生命科学学院生物技术系主任。

2005年，任湖北省创新群体学术带头人。

2006年4月—2016年12月，任病毒学国家重点实验室主任。

2007年，任教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队学术带头人。

2010年，入选武汉东湖高新区“3551人才计划”。

2010年10月—2017年12月，任武汉生物技术研究院副院长。

2011年，入选湖北省创新创业人才，同年被中华中国归国华侨联合会聘为中国侨联特聘专家。

2011年11月—2017年12月，任病毒病防治药物技术国家地方联合工程研究中心主任。

2016年12月，任暨南大学病原微生物研究院院长、教授。

2017年12月，任暨南大学生物医药产业园负责人。

2019年6月，在武汉大学办理退休手续；12月，任广东省病毒学重点实验室主任。

2020年10月，任佛山病原微生物研究院执行院长。

2022年10月3日01时07分，因突发疾病，经抢救无效在广东佛山逝世，享年66岁；10月5日上午10时在佛山市殡仪馆泰山厅举行吴建国的追悼会。

吴建国主要从事病毒学、生物医药与再生医学研究，重点开展病毒感染与致病机理研究、病毒遗传变异与流行病学研究、重大疾病防治技术与产品研发。主要研究方向有：人类重要病毒致病和致癌的分子机理研究；抗病毒和抗肿瘤新药物研发；呼吸道病毒的分子生物学与流行病学研究；人体细胞核受体新药物的研究和开发。

吴建国研制了高效病原微生物消毒剂系列产品，开展了新冠病毒流行病学研究、诊断试剂研发、新药及疫苗研发等科技攻关。发现新冠病毒奥密克戎变异株的基因重组新机制，揭示了新冠病毒N蛋白激活炎症小体、导致器官损伤的机理，明确了新冠病毒诱导细胞因子风暴的新机制，阐述了新冠病毒N蛋白诱导急性肾损伤的分子基础，发现体温升高可能有助于降低新冠患者死亡率，为新冠肺炎的防控提供了理论依据好技术支撑。同时阐明了登革病毒激活NLRP3炎性小体的新机制，明确了寨卡病毒感染诱导免疫应答的机理；解析了肠道病毒感染诱导炎症反应和免疫应答的机制；阐述了调控NLRP3炎性小体活性的新机制；发现了人55型腺病毒的细胞受体，以5型腺病毒为载体构建了人腺病毒疫苗候选株。

截至2022年10月，吴建国主持科研项目30余项，包括：国家科技重大专项项目，国家973计划项目，国家自然科学基金重点项目。

截至2022年10月，吴建国发表学术论文265篇，H-index: 46，其中Top期刊论文84篇，影响因子大于10的17篇、大于5的112篇，包括：Signal Transduct Target Ther 2篇，Nat Microbiol，Hepatology，Adv Sci 2篇，Nat Commun 4篇，Mol Ther，Genes Dev，PNAS 3篇，Nano Lett，Appl Mater Today，Cell Rep，Clin Infect Dis，Cancer Lett 4篇，mBio 2篇，Front Immunol 4篇，BMC Biol，PLoS Pathog 7篇，Antivir Res 6篇，Front Microbiol 7篇，J Immunol 5篇，J Virol 13篇。

截至2022年10月，吴建国申请发明专利84项，授权发明专利41项。

截至2022年10月，吴建国获湖北省自然科学一等奖1项、云南省自然科学奖二等奖1项、药明康德生命化学研究二等奖1项。

吴建国在暨南大学工作期间，在他的带领下，暨南大学微生物学进入了全球ESI前1%，成为一流学科。

吴建国院长著作等身，在重大传染性疾病防治技术与成果转化等方面，硕果累累；特别是在新冠疫情防治的基础研究和应用研究方面，成果卓越；在人才培养方面，桃李满天下。 吴建国院长学识渊博，治学严谨，为人谦和，备受师生爱戴。吴建国院长的逝世，是国际病毒学界和传染病防治领域的巨大损失。（吴建国教授治丧委员会评）

吴建国教授为中国病毒学、生物医药等领域的发展做出了重要贡献，在病毒学和传染病防治领域做出了杰出的工作。吴建国教授坚持矢志初心，为事业工作到生命最后一刻，为疫情防控做出了贡献。（暨南大学生命科学技术学院评）

吴建国平时和蔼可亲，做事认真专注。（吴建国教授的学生李耿教授和罗震副教授评）