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（民国27年）1月，韩复榘被蒋介石以敌前逃亡之罪处决，手枪旅改编为第28旅，吴化文继续担任该旅旅长。接替韩复榘担任山东省政府主席的是沈鸿烈，吴化文成为沈鸿烈的手下。1939年（民国27年）1月，第28旅扩编为新编第4师