开始负责首相金日成的保卫工作。1954年，吴振宇任朝鲜人民军第3师师长，升任少将。1956年4月当选为朝鲜劳动党中央委员会候补中央委员。1957年10月，任第3军军长。1958年3月，任人民军空军和防空军参谋长，晋升空军中将军衔，1960年8月，任朝鲜人民军第1军军长，晋升上将军衔。1961年9月，当选为朝鲜劳动党中央委员会委员。1962年10月起，连续当选为朝鲜民主主义人民共和国最高人民会议第三至第九届最高人民会议议员。1963年10月任朝鲜民族保卫省第一副相，晋升为大将。1966年10月，当选为朝鲜劳动