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1597年的丁酉再乱中，他奉命镇守忠州。战争结束后，于万历二十七年（1599年）三月升任为都督佥事。次年因年老病残辞职，竟被免职回家。后蒙应天府巡抚辩护，才改任应天军门标将。他坚持不受，遂隐居夏演裹金岩谷间。