吴道南，字会甫，崇仁人。万历十七年(1589)进士及第。授职为编修，晋升左中允。在东宫负责讲授，太子偶尔走神，吴道南即刻中止讲授，拱手等候，太子因此动容。
历任左谕德少詹事。晋升礼部右侍郎，负责礼部事务。历城、高苑的牛生产的牛犊，都是两个头、两个鼻子，因此吴道南奏请将山东的诸种税收全部免除，召回太监；又因为灾变而上谏言说宦官集聚怨恨，求皇帝下诏治自己的罪，使天下得以更新，都没有答复。不久他奏请追加建文朝的忠臣的谥号。京都干旱很久，他上奏称：“天下人的情怀郁郁而不扩展，造成了旱灾。例如东宫是天下的根本，不使人为其讲明经术，训练处理政务，长期置身深宫，耳目闭塞，是第一件忧心之事。法司职位空缺半年，无人负责审判定罪，监狱犯人充塞，有进无出，愁怅与愤恨，上及星日，是第二件可忧虑的事。宫中内藏的财富堆积如山，而里巷却连半粒粮食也没有，不曾散发资财赈救，坐视他们死亡与流亡，是第三件可忧虑的事。重臣满朝荐、卞孔时，时人称好官，因为当权太监陷害，一旦囚禁就是数年，是第四件可忧虑的事。废弃的诸位大臣，实在堪为当世之用，一旦贬斥就不再起用，让他们在朝廷外老死终身，是第五件可忧虑之事。陛下诚心要焕发圣德的声誉，清除这几件可忧虑之事，马上就会雨露遍及天下。”皇帝并不省悟。吴道南遇事有主见，明了政体。朝鲜的朝贡使者回去时，请求购买火药，他坚决不给。吐鲁番贡奉玉石，他奏请皇帝不要接纳。辽东议论开科取士，因为边塞疆土应当重视武备，他阻拦不准施行。
父亲去世后他回到家乡。服丧期满，就在家里被任命为礼部尚书兼东阁大学士参与机要事务，与方从哲一起受命。他多次推辞皇帝都不同意，此后很久才进京。旧制，朝廷大臣接受官职，先要当面称谢才就任。皇帝很久不朝见了，大臣们都是先就职。吴道南上朝，没被召见，不敢就职。同官方从哲说，皇帝指令他先就职，吴道南上奏答谢。住了数日，奏称：“我就任十多天了，仅仅下发了瑞王婚礼一份奏疏。其他的如为太子讲学、诸王预先受教育、简选大臣、举荐未重用的贤士、撤除税使、补充言官等诸事，是朝廷大臣口干舌燥所请求的，都杳无音信，难道陛下将我们的建议闲置一边吗？”皇帝好言回答，最终却不施行。等到皇帝因为“梃击”的变故，在慈宁宫召见群臣时，吴道南才得以向皇帝当面致谢，从此再也没有获得召见。
负责织造的宦官刘成死了，皇帝派他的党羽吕贵前去护灵，吕贵唆使奸民挽留他自己督导织造。宫中传旨应许，命令阁臣草拟敕令。吴道南与方从哲一起争辩，并且询问奏疏的来源，奏请皇帝永远杜绝宫廷直接下达奏疏的做法，皇帝不听。鄱阳原来没有商税，宦官出任税使，在湖口设关征税。吴道南极力劝谏，称沿湖的舟船没有停泊之处，大都倾覆沉没，请求皇帝罢除关卡，不要征税，皇帝也不采纳。
吴道南辅朝政不耍奸诡手法，在当时颇有名望。丙辰年(1616)，他与礼部尚书刘楚先主持会试。吴江的举人沈同和是副都御史季文的儿子，目不识丁，贿赂礼部官吏，与同乡赵鸣阳的考舍联号。他首场考试的七篇文章，除了抄自坊刻本之外，都是赵鸣阳的手笔。考榜发布，沈同和列第一，赵鸣阳也中了榜，京都民众哗然。吴道南等人赶紧检举，皇帝下诏进行复试。沈同和一天才写成一篇文章。将他交付法司审理，贬去戍守烟瘴之地，赵鸣阳也被除名。
在此之前，汤宾尹的科场舞弊案，实际上也是吴道南揭发的，他的党羽对他侧目相视。御史李嵩、周师旦便接连上奏疏论吴道南，而给事中刘文炳攻击得尤为积极。吴道南上奏争辩，请求退休，对刘文炳很有些冒犯。刘文炳就极力诋毁他，御史张至发也上疏助攻。吴道南无法忍受，称：“御史弹劾内阁大臣，是其职责，却没有肆口谩骂的事。因为我已使国体受如此之辱，请求皇帝立即将我罢免。”万历皇帝对吴道南很是器重，将刘文炳罢出京城，剥夺了李嵩等人的俸禄。御史韩浚、朱土皆救助刘文炳，再次诋毁吴道南。吴道南更加请求离去。闭门一年，呈交了二十七篇奏疏，皇帝依然进行勉励、挽留。遇上继母的讣告至京，皇帝便赐给他路费，派遣行人护送他回乡。天启初年，因为皇帝广施惠，他在家中被晋升为太子太保。两年后去世。赠封为少保，谥号文恪。