在花街、白水洋、小藤岭的战斗中都获胜。后来他跟随戚继光救援福建，在横屿之战中立下了首功。1568年（隆庆二年），被调往蓟镇，负责防御北方的蒙古人。1571年（隆庆五年），因为修筑长城的功劳，被提拔为标下右营游击将军，再升沌营标下左营游击。1576年（万历四年），被提拔为山海参将。1591年（万历十九年）壬辰倭乱爆发后，授石匣游击，转海防参将，总督南兵，前往救援朝鲜。他与钱世桢一起，率领明军参加了。吴惟忠负责攻打平壤城北的牡丹峰，被日军的鸟铳击中左胁负伤，但仍然奋唿督战，因功被提拔为海防加衔副总兵。在