毕业于清华大学计算机系（本科）和清华大学电子工程系（硕士），并于1993-1996年在清华任讲师。他于1996年起在美国约翰霍普金斯大学攻读博士，并于2002年获得计算机科学博士学位。在清华和约翰霍普金斯大学期间，吴军博士致力于语音识别、自然语言处理，特别是统计语言模型的研究。他曾获得1995年的全国人机语音智能接口会议的最佳论文奖和2000年Eurospeech的最佳论文奖。吴军博士于2002年加入Google公司，任Google研究院资深研究员。到Google不久，他和三个同事们开创了网络搜索反作弊的研究领域，并因此获得工程奖。2003年，他和两个同事共同成立了中日韩文搜索部门。吴军博士是当前Google中日韩文搜索算法的主要设计者。在Google期间，他领导了许多研发项目，包括许多与中文相关的产品和自然语言处理的项目，并得到了公司首席执行官埃里克.施密特的高度评价。2010年，吴军博士离开Google，加盟腾讯公司，担任负责搜索业务的副总裁。并担任国家重大专项“新一代搜索引擎和浏览器”项目的总负责人。2012年6月，吴军离开腾讯创办了中关村软件园资本，扶持科技创新项目。

吴军博士在国内外发表过数十篇论文并获得和申请了近十项美国和国际专利。他于2005年起，当选为约翰霍普金斯大学计算机系董事会董事。著有《数学之美》、《浪潮之巅》和《文明之光》，介绍互联网及TMT行业的兴衰变化。