2011年8月12日，出演的青春动作电影《无极限之危情速递》上映，她在片中饰演女杀手娜娜   。11月1日，她出演的动作电影《铁血娇娃之丛林日记》上映，她在片中饰演一个被过肩摔还被踩了三下肚子的酒吧女老板“焰焰”

2013年，由于掌握扎实的英语基础，并出演过动作类影片的经历，吴靖萱被好莱坞著名女经理人DarynSimons发掘。经过Daryn的邀请，与经纪人Ken stovitz签约，从此在美国开始新的演艺事业。同年，靖萱与西德·甘尼斯共同制片，成功拍摄了《童谣》。

2014年4月11日，主演的动作电影《特工艾米拉》上映，她在片中饰演特工艾米拉   。

2015年，吴靖萱开始向美国著名教练Julian学习搏击   。

2016年，她正式拜师好莱坞著名武术指导，李连杰的师妹李静，学习武术长拳以及各类武器。吴靖萱将开辟好莱坞华人武打女星发展的新篇章   。1月10日，她和前奥斯卡主席西德·甘尼斯共同制作了短片《童谣》，该短片在加州女艺术家电影节上荣获最佳短片奖，吴靖萱的制片才华得到好莱坞电影人的认可   。1月11日，第73届美国电影电视金球奖上，吴靖萱被美国知名娱乐网站评选为“最佳着装奖”   。5月6日，吴靖萱客串出演的电影《美国队长3》在中国上映   。5月15日，吴靖萱主演并制片的短片《童谣》(A Children's Song) 被著名的洛杉矶“宽容博物馆”(Museum of Tolerance) 选为博物馆的2016年度特别展映短片，   上海犹太难民纪念馆收藏   。7月2日，出演的电影《忍者神龟2·破影而出》国内上映，在片中扮演一个举止干练、风姿飒爽的纽约女警官，局长劳拉-琳妮的下属     。8月，《童谣》喜讯频传，先后荣获2016迈阿密电影节(Film Miami Fest)“观众和评委会大奖”   ，及2016好莱坞影像电影节（Hollywood Moving Picture Film Festival）“荣誉奖”。《童谣》导演谢娜·科恩荣获洛杉矶短片电影节“最佳导演奖”。

2021年11月19日，出演由徐冬冬、麦亨利领衔主演、霍穗强执导的动作犯罪电影《狙击之王》在爱奇艺全网独播   。