吴蕴初于1891年9月29日出生。十岁入学，后入上海广方言馆学外语一年，因家贫辍学，回嘉定第一小学当英文教师养家湖口。不久考入上海兵工学堂半工半读学化学，以刻苦好学成为德藉教师杜博赏识的高才生。1911年毕业，到上海制造局实习一年后，回学堂当助教，同时在杜博所办上海化验室做一些化验工作。1913年经杜博举荐到汉阳铁厂任化验师。在该厂试制矽砖和锰砖获成功，被升任砖厂厂长。不久，汉阳兵工厂聘他担任理化课和制药(炸药)课课长。第一次世界大战期间，化工原料短缺，燮昌火柴厂在汉口筹办氯酸钾公司，聘吴蕴初为工程师兼厂长，利用兵工厂的废料以电解法生产氯酸钾。1920年吴蕴初回到上海，与他人合办炽昌新牛皮胶厂，任厂长。这期间，日商在上海倾销的“味の素”，引起了他的注意，并摸索研制成功味精，后建成上海天厨味精厂。

为使味精所需盐酸自给，1930年建成天原电化厂。该厂是我国第一家生产盐酸、烧碱和漂白粉等基本化工原料的氯碱工厂。1932年吴蕴初了解到美国杜邦公司的合成氨试验工厂停业，有一套设备待售，便买下设备，建设了天利氮气厂。天利厂用天原厂电解车间放空的氢气制合成氨，部分合成氨再制成硝酸，这是我国生产合成氨及硝酸的第一家工厂。为使天厨、天原所需耐酸陶瓷做到自给，吴蕴初于1934年建成天盛陶器厂，生产多种耐酸陶管、瓷板、陶质阀门及鼓风机等，创国产耐酸陶瓷工业之先河。至此，天厨、天原、天盛、天利四个轻重化工企业形成了自己的体系、实力雄厚的“天”字号化工集团，在我国化学工业史上写下了灿烂的篇章。

为使天利氮气厂和同时在建的永利公司南京铔厂之间避免矛盾激化，吴蕴初与范旭东坦率地通函协商，划定了各自的经营范围：永利在长江以北，天利在长江以南，从而形成了所谓“南吴北范”的格局。

吴蕴初热爱祖国，积极抗日。早在1932年他就开始组织生产防毒军用面具，支援抗战。1937年后为保存民族工业，吴蕴初积极组织内迁，于1939年建成了香港天厨味精厂、重庆天原化工厂及重庆天厨味精厂，1943年又建成天原电化厂宜宾分厂。

抗战胜利后，吴蕴初回到上海，收回了天原、天利两厂，并接收了日本侵略军占领上海期间在浦东建成的一个小氯碱厂作为天原被严重破坏的赔偿。1945年底这个小厂恢复生产，成为天原电化厂的浦东