公元221年（章武元年）七月，刘备出兵攻伐孙吴，任命吴班、冯习为先锋。当时吴将陆逊、李异、刘阿等驻屯在巫县和秭归县一带，吴班和冯习统军自巫县击败李异等，一直推进到了秭归。
公元222年（章武二年）正月，刘备统军来到秭归县，吴班和陈式率领水军推进至夷陵一线，并占据了长江两岸。二月，刘备亲率诸将进军至夷道县猇亭，先遣吴班领数千人在平地立营，向陆逊率领的吴军挑战，自己则带领八千伏兵潜于山谷，想要伏击陆逊，但被陆逊看破，计策失败。此后两军处于对峙。
但同年闰六月，汉军战败，吴班随刘备退回蜀中。
公元223年（章武三年），刘备逝世，太子刘禅继位，改元建兴。建兴年间，吴班晋升为后将军，并受封为安乐亭侯。
公元231年（建兴九年）二月，蜀汉丞相诸葛亮第四次北伐曹魏，吴班以督后部的身份跟随出征，曹魏派遣司马懿统领魏军抵挡汉军。五月，吴班、魏延和高翔在野战中大败司马懿，获得魏军首级三千级，铁甲五千领，角弩三千一百张，司马懿唯有退还保营。六月，因粮草运送不继，汉军退回蜀中。八月，北伐大军退还后，负责粮草运输的李严弄虚作假，想逃脱责任，吴班等与诸葛亮共同上书刘禅请求罢黜李严。
此后，吴班逐渐升为骠骑将军，授予节符，并进封绵竹侯。
陈寿：“以豪侠称。”
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