二十四年（219年），吴班随刘备入汉中。刘备称汉中王后，吴班任护军。
章武元年（221年），刘备称帝，吴班任领军。
建安二十九年（223年），刘备伐吴，吴班与冯习为先锋，于秭归大破吴军，斩吴将李异、刘阿等。
章武二年（222年），陆逊火烧连营，吴班随刘备退守白帝城，所部保全。
建兴元年（223年）刘禅继位改元建兴之后，吴班晋升为后将军，同时受封安乐亭侯。
建兴年间，吴班随诸葛亮北伐，屡立战功。
建兴九年（231年），吴班与魏延、高翔大破司马懿于卤城。此为蜀汉北伐史上最大的野战胜利。
建兴十五年（237年），升任骠骑将军，假节，进封绵竹侯。
吴班为人刚直，善抚士卒，在蜀汉后期诸将中威望颇高。
后世史家评吴班“以将略显，非徒以外戚进”，其才略不在其兄吴懿之下。