吴素秋1922年生于烟台，自幼喜爱京剧。9岁进入中华戏曲专科学校学戏，排在玉字辈，名为吴玉蕴，与京剧名家李玉茹等同学。后因嗓音哑而退学，但依然在家坚持学习。13岁时吴素秋自己挑班“秋文社”担任主演，参加“秋文社”的大都是“富连成”科班“盛”字辈刚刚出科的年轻人，他们当中很多后来都在京剧舞台上赫赫有名,比如老生杨宝森（胡盛岩）、小生叶盛兰、铜锤花脸裘盛戎、架子花脸袁世海（袁盛钟）、武生高盛麟等。1938年，她与金少山组成“松竹社”演出《霸王别姬》大获成功。1939年，她在上海以《孔雀东南飞》一炮打响。

　　新中国成立后，她还担任过北京京剧四团团长、辽宁京剧团团长等。2011年，吴素秋荣获中国戏曲表演学会颁发的中国京剧“终身成就奖”。