1982年毕业于广州中山大学生物系；1985年在中科院遗传研究所获硕士学位；1994年毕业于瑞士苏黎世联邦理工学院，获博士学位。1994年10月在纽约州立大学卫生科学中心做博士后。1997年10月到中科院上海生物化学研究所从事分子生物学研究工作，任研究员，博士生导师。
在国外留学期间，吴家睿主要从事细胞周期与DNA复制起始调控机理的研究工作。
他主要的工作是，发现在高等真核生物细胞周期的G1期中,存在一个DNA复制定点起始的调控点。这个点被称“DNA复制起始位置决定点”。这一发现于96年刊登在<<Science>>上。这个新的细胞周期调控点首次把细胞周期调控与DNA复制的起始控制机制联系了起来。此外，吴家睿用药物处理哺乳动物细胞，获得了世界上首例没有DNA复制起始位置决定点的体细胞，为研究DNA复制起始调控在细胞周期中的功能开拓了一条新的途径。吴家睿在国外留学期间已发表论文9篇；其论文的SCI
引用近百次。
目前吴家睿在生化所从事细胞周期调控，细胞凋亡和DNA 复制起始机制等方面的研究。现在负责的科研项目有：中科院的“百人计划”，中科院特别支持项目，中科院上海分院择优支持项目，国家自然科学基金面上项目以及国家教委留学回国人员科研资助项目。
他还参与了中科院人类基因组计划。