皇祐五年（1053年），吴中复被御史中丞孙抃荐举为监察御史里行。在宋朝，官位卑微之人出任监察御史的被称作“里行”。本来，中复与中丞并不相识，中丞只是听到他的名声。有人问中丞为什么要荐举不相识的人？他感到好笑，答曰：“昔人耻为呈身御史，吾岂荐识面台官耶？”意思是，都以委身朝官、自荐求仕为羞耻，我岂能徇私荐人。不经意中的一句“识面台官”，后世竟然成了官场上不徇私荐人的常用典故。

嘉祐二年（1057年），吴中复迁升殿中侍御史，充任言事御史。宋朝设言事御史，有论事谏正之权，以课朝政阙失，凡有非法违失的朝官一旦被论及，多被弹劾。此前，有御史于至和年间奏罢宰相梁适，仁宗不听。孙捵喑屏菏试谙辔弧吧喜荒艹制饺ê猓虏荒荏蒲底拥堋保话詹荒芷椒众人非议。后来吴中复“极论其贪黩怙权，又劾宰相刘沆奸邪”，于是二人皆被罢相。仁宗曾经问及唐朝自玄宗天宝以后为何有治、乱之分？中复历数其用相取舍之得失，举出姚元之、宋璟、张九龄、李林甫、杨国忠的例子作比较，说明朝廷用人应该“用之则行，舍之则藏”（《论语·述而》语）的道理。梁适被罢相后，中复也被降为虔州通判，未赴任，复还御史台。时宰相富弼用李仲昌开六漯河，内臣刘恢密告所断之“赵”冈与国姓相同，贾昌朝也暗中支持，想用这一犯上之诉动摇弼相地位。朝廷下诏，敦促中复亲往速查。中复行前表示了自己的看法，认为“狱起奸臣，非盛世所宜有”。经过查对，地名虽为赵征村，却不存在冈势。讹传一经攻破，这场以诬陷为发端的冤讼随即止于动议。

此后，中复之职频频变动。先改任右司谏，同知谏院；又迁御史，知杂事；再迁户部副使，擢升天章阁待制。未久，出为泽州、瀛州知州，转任河东的都转运使（职掌、监督两路以上地方财赋的朝官）；进龙图阁，授直学士；后转知江宁府、成德军。期间，邮兵因不堪巡辖苛刻，将官员捆绑起来鞭打，罪案已定，但法不至死，中复施以宽律，只惩罚首恶，流放其余。神宗熙宁三年（1070年）知成都府。熙宁时并省郡邑，改永康州为县，中复进言“永康控威、茂，不可废”，后来果然因为边事恢复了原建置。

再后，中复迁给事中，返知永兴军。时值推行青苗法，又称“常平敛散法”，规定凡州县各等民户在每年夏秋两收前可到当地官府借贷现钱或粮谷，补助耕作，当年借款随春秋两税归还，每期取息2分。这项变法本是为了抑制兼并，在青黄不接时接济一下百姓，后来变为官府巧立名目转放高利贷、勒索百姓的扰民苛政，疏谏不迭。中复听说施行青苗法的使者已到，将先下州县，连忙具文质问：“敛散自有期，今先事扰之，何也？”上司非但不听，反而将其言论报告到朝廷。
熙宁六年，中复知河阳。时关内大旱，民多流亡。中复请加赈恤，当权者感到厌恶，遣使往视，谓之不实，将他削一级，派去掌管玉隆观。后起用，知荆南，又坐连“过用公使酒”一案，被免职。

吴中复为官清廉刚直，风节峻厉，不阿权贵，仁宗赐有帛书“铁御史”三字。《宋史》评价他为“良御史”之一，认为就其耻于识面台官，就可以看出他的操守。说他乐易简约，喜欢周济他人之急，都以“士大夫”相称。

吴中复不独有政声，而且能诗善书。《宋史》（卷二零九·志一百六十二·艺文八）载有他与吴秘、张谷等合出的《南犍唱和诗集》一卷，书名出自苏洵诗句“岷山青城县，峨眉亦南犍”。他的诗句“莫爱荔子红，岁作嘉州孽”，“鲸鱼有浪春涛阔，铜鼓无声夜柝闲”，“前有牧之之风流，后有元之之篇咏”等，都被时人传颂过。近年所出《全宋诗》辑录有他的作品24首，多为咏景、酬唱。

吴中复擅长书法，尤其工于八分书，相关记载有两处。一是明人何宇度撰《益部谈资》（卷中）所载，蜀地武侯、工部二祠间的百花潭口有一块任氏碑，八分书，由吴中复撰书于熙宁年间。一是民国年间《安徽通志稿·金石古物考》所搜集的贵池齐山石刻中有楷书“定力窟”拓本，高二尺、宽一尺八寸五分，六行，每字字径一寸五分，全文为“太常少卿马寻屯田外郎方任 吕渊 虞曹外郎朱言 卫尉寺丞吴瑛同游 至和乙未正月十九日知郡事吴中复题”44字。另据元代袁桷《清容集》记载，吴中复曾于出守永兴时重新摹刻颜真卿的《争座位帖》。该帖传世摹刻本很多。仅清代王昶《金石萃编》（卷九十三）所记宋后的七种摹本，就有京兆安师文本、吴中复重刻本、米芾临本、北京本、戏鸿堂本、嘉善魏学濂本、关中（今西安碑林）本。吴中复觉得安师原本未尽笔法，因求完美而重再摩刻。