1924年，随父亲离开家乡到安源谋生。同年入安源路矿俱乐部夜校读书，受到革命思想教育和熏陶。
1925年，到安源煤矿电气锅炉处当童工，参加中共领导的安源路矿工人俱乐部和安源工人罢工斗争。
土地革命战争时期，历任班长，中国工农红军总前委特务队排长、队长，国家政治保卫大队大队长，闽西独立团团长，国家政治保卫团营长，国家政治保卫局科长兼保卫大队大队长，师参谋长等职。参加了中央苏区一至五次反“围剿”作战和二万五千里长征。长征途中，负责护卫中央纵队和中央的年老同志，出色地完成了保卫党中央、中央军委的任务。红军长征到达陕北后，他率部参加了直罗镇、甜水铺、山城堡、横山、定边、盐池、东征、西征等战役和战斗。
1927年，参加了安源煤矿工人罢工、安源保卫战和护厂斗争。
1929年，加入工人自卫队。
1930年4月，参加中国工农红军，先后任红三军第七师第十九团第一连战士、班长。5月，加入中国共产党。7月，任党小组长。9月，任红军特务队支部委员。10月，任中国工农红军总前委特务队排长、连长。
1931年6月，任国家政治保卫大队大队长。
1932年3月，任中华苏维埃共和国保卫局保卫大队大队长。
1933年 8月，在红军学校学习。同年12月，被选为中华苏维埃第二次全国代表大会代表。
1934年7月，任国家政治保卫团第一营营长、团总支委员。参加中央苏区第一 、第二、第三、第四、第五次反“围剿”作战和中央红军长征。
1935年1月，任国家政 治保卫局科长兼保卫大队大队长。到达陕北后，1935年11月，任红十五军团第七十八师第二三二团参谋长、党总支委员。
1936年4月，任红十五军团第七十八师参谋长。参加直罗镇、东征、西征战役。
抗日战争时期，吴烈任中央警卫教导大队大队长、中央警备团团长兼政委兼延安北区卫戍司令员，为保卫党中央、保卫延安、保卫陕甘宁边区的安全做出了贡献。
1937年9月，进抗日军政大学第三期第一大队第一队学习，任区队长。
1938年 3月，任中央警卫教导大队大队长、党总支委员。
1941年5月，任中央警备团团长兼政治委员、军政委员会书记、延安北区卫戍司令员。11月，入延安军事学院高级干部队 学习。
1945年4月，作为中直、军直代表团成员参加中共七大。
解放战争时期，吴烈任军分区副司令员、军分区司令员、师长、中国人民公安中央纵队司令员等职，率部参加了热河、辽西、新立屯、锦州、辽沈、杨村、平津战役。
1945年11月，任冀热辽军区热东军分区副司令员、中共热东地委委员。
1946年8月，任热河军区热南军分区司令员、中共热南地委委员。同年12月，任热辽军区乌丹(二十二)军分区司令员、中共乌丹(二十二)地委委员。
1947年8月，任东北民主联军（1948年1 月改为东北野战军）第八纵队第二十二师师长。
1949年3月，任中国人民解放军第四野战军第四十五军第一三三师师长 、军党委委员。率部参加辽沈、平津战役。
1949年5月，任华北军区平津卫戍司令部独立第二○七师师长、党委委员，公安纵队第一师师长、党委书记。
新中国成立后，历任中央军委公安部队参谋长，总参谋部警备部副部长，北京卫戍区司令员，中国人民公安部队副司令员兼参谋长，第二炮兵第二政治委员，武汉军区政委、副政委，北京军区副政委兼北京卫戍区政委，北京军区顾问（大军区正职待遇）等职，为部队的革命化、现代化、正规化建设贡献了力量。
1950年9 月，任中央军委公安部队参谋长、党委委员。
1950年10月，任公安部队司令部党委书记。
1951年9月，任中国人民解放军公安部队参谋长、党委委员。
1955年7月，任中国人民解放军公安军参谋长、党委委员。
1957年8月，任中国人民解放军总参谋部警备部副部长。
1959年1月，任北京卫戍区司令员、党委第二书记。
1961年9月，入高等军事学院速成系四班学习并兼班主任。12月，任中国人民公安部队副司令员兼参谋长、党委副书记。
1966年7月，任军委第二炮兵党委副书记。
1967年10 月，任军委第二炮兵第二政治委员。
1969年10月，任军委第二炮兵党委第二书记。
1975年2月，入中共中央党校第四期理论读书班学习。 4月，任武汉军区政治委员。8月，任武汉军区副政治委员、党委常委。
1977年9月，任北京军区副政治委员兼北京卫戍区政治委员、党委书记。12月，任北京市革命委员会副主任。
1979年11月，任中共北京市委常务委员。
1983年8月，任北京军区顾问（大军区正职待遇）。
1985年7月，离休。
是江西瑞金苏维埃代表大会代表，中国共产党第七届全国代表大会代表、第九届全国代表大会代表，第三届、第五届全国人民代表大会代表。
2001年8月19日，因病医治无效，在北京逝世，享年86岁。
1955年，被授予少将军衔。荣获二级八一勋章、二级独立自由勋章、一级解放勋章。
1988年，被中央军委授予中国人民解放军一级红星功勋荣誉章。
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