1936年6月1日,“兩廣事變”發生,軍閥陳濟棠以抗日為名,發出通電,企圖出兵奪取南京國民黨政權。為平息事變,吳隨部從湖南郴州入粵北樂昌。時蔣介石收買了陳濟棠部下軍長險余漢謀等,派吳單騎往返敵營,最後兵不血刃,將2000餘人繳械。同年秋,調任上校營長。1937年,抗日戰爭爆發,任徐州第五戰區長官司令部通訊指揮官。參加台兒莊會戰。台兒莊會戰大捷,擢升長官司令部參謀處少將參謀長,兼交通處處長。又先後參加了長沙會戰,鄂西會戰,常德會戰。其間,歷任第二十六集團軍參謀長,第六師副師長、少將師長等職。1945年春,調任軍政部通訊兵司司長。抗日戰爭勝利後,於1946年6月5日任聯合勤務總司令部通訊署署長、中將。1948年秋,任淞滬警備司令部第七十五軍軍長。新中國成立前夕去台灣,仍任七十五軍軍長。後在台灣“總統府”戰略顧問任內退役。
2002年,在台灣逝世。
下面的合照為參加襄宜會戰第五戰區軍事會議的高級將領合影,左起:吳仲直、高松元、劉汝明、王鳴詔、郭懺、湯恩伯、孫連仲、李宗仁、張自忠、黃旗翔、韋永成。
此照片由吳仲直將軍後人收藏。

