始代表中华人民共和国参赛。1952年，中华人民共和国临时组织代表团参加赫尔辛基奥运会，吴作为成员之一赴赫尔辛基参赛。当代表团抵达赛地时，大部分比赛项目均已结束，仅有吴传玉一人参加了男子100米仰泳预赛，遭到淘汰。1953年，吴传玉随中国游泳队前往布加勒斯特参加第四届世界青年联欢节游泳比赛，途中接受了苏联教练的训练，极大提高了比赛成绩。8月9日，吴以1分8秒4的成绩获得了男子100米仰泳冠军，这是中华人民共和国运动员获得的第一个国家冠军。1954年4月，吴传玉随中国游泳队前往匈牙利留学，其间他参加了在