后逐渐昇职。1923年（民国12年），经冯玉祥推荐，吴化文加入北京高级教导团。1925年（民国14年），入北京陆军大学正则班第7期，1927年（民国16年）7月毕业。此后担任西北军洛阳初级军校教育长兼特务团团长，后来隶属韩复榘率领的国民革命军第20师。韩复榘脱离冯玉祥、投靠蒋介石后，吴化文继续跟随韩复榘。后来吴化文担任国民革命军第三路军手枪旅第二团团长。1930年（民国19年）中原大战后，韩复榘军扩充为第3路军。1934年，吴化文接替雷太平担任手枪旅旅长，并且兼任济南警备司令。抗日战争爆发后的1938年