吴在东，原名星煜，清光绪三十一年(1905)十一月十五日生于长汀南山大田。民国十二年(1923)中学毕业后，先后在北京协和、圣约翰医学院预科学习。民国二十年(1931)毕业于上海医学院、留校任病理系助教。民国二十二年(1932)淞沪抗战爆发，他积极参加抗日战地手术队。民国二十三年(1934)，留学于英国、德国。先后在伦敦大学、柏林大学等校病理研究所进修，被推荐为英国病理学会会员。不久，发表论文《肺部弥漫性淋巴管内癌症》，受到著名肿瘤病理学家威利斯的推崇。其中一些论点至今仍为中外病理学家所引用。民国二十六年(1937)春，完成《非特异性损伤所引起的纤维素样变》的实验研究。否定了当时在德国普遍认为“纤维素样变仅是变态反应的一种表现”的片面结论。这一创建在德国病理学界引起很大的反响，深受赞誉。
抗日战争爆发后，吴在东毅然回国。在中共党员杨刚的启发下，他把民族解放的希望寄托于中国共产党。二十七年(1938)一月，应聘为广州孙逸仙医学院病理系教授，十一月重返上海医学院执教。翌年，和进步人士共同筹款资助新四军。三十年(1941)，率领一批学生赴重庆，途中因太平洋战争爆发，被困香港。翌年一月，经东江纵队营救，进入游击区，积极为纵队培训医务人员，随后，往重庆任上海医学院病理科主任。同年五月，受到周恩来、邓颖超的亲切会见。三十二年(1943)至三十四年(1945)年，先后在贵阳中央医院、宜宾同济大学医学院工作。
抗日战争胜利后，吴在东于民国三十五年(1946)十一月到南京中央医院、中央大学医学院及湘雅医学院行医与任教。南京解放前夕，他冒生命危险营救被捕的爱国青年学生，并断然撕去出国护照，满腔热情迎接解放。
建国后，吴在东积极参加各项社会活动。曾被推荐为南京市人民政府委员。1951年12月任南京市卫生局局长，积极开展防治血吸虫病工作。1957年在墨西哥国际外科会议上宣读论文《日本血吸虫病和结肠癌的关系》，受到国外学者好评。1951年，加入“九三”学社。1952年，参加国际科学委员会赴朝调查美国进行细菌战的罪行，中央卫生部授予他爱国卫生运动模范奖章一枚。1953年11月，在东调北京中国人民解放军军事医学科学院任病理系主任。1956年，赴苏联参观学习，并应邀加入苏联病理学会。1956年，加入中国共产党。1960年11月参加中国人民解放军。1965年调解放军总医院工作，任病理科主任等，并兼任《中华病理学》总等多种职务。
为了发展我国病理学研究事业，吴在东特别重视人才培养。肿瘤病理学家顾绥岳、超微波结构病理学家武忠弼、以及沈琼、晏良逐等，早年都受过吴在东的教导。他关心家乡教育，捐款1，000元给长汀大田小学。生前他留下遗言：死后，尸体捐作病理研究之用。
1983年3月19日，吴在东在北京病逝，终年78岁。