吐万绪，复姓吐万，字长绪，代郡人，鲜卑族，北周到隋朝时期将领，郢州刺史吐万通之子。少有武略，以门荫入仕，起家抚军将军，袭封元寿县公，屡立战功，迁大将军、小司武大夫。隋朝建立后，历任襄青二州总管、谷城郡公，治理有方，迁朔州总管，防备突厥入侵，迁徐州总管，准备隋灭陈之战。得到晋王杨广亲遇，隋炀帝嗣位后，拜晋绛二州刺史，从平汉王杨谅之乱，迁左武侯将军、光禄卿，坚称大将军贺若弼无罪，坐罪免官。隋炀帝攻打辽东时候，起为东平太守、左屯卫大将军、左光禄大夫，率军出征。联合王世充镇压刘元进起义，杀戮过重，请求暂缓进兵，得罪除名，郁郁而终。
吐万绪，年少时便有军事谋略，初在北周任职，起家担任抚军将军，袭爵元寿县公，后来多次随军征战，累次升迁至大将军、少司武。杨坚受禅登基，任命吐万绪为襄州总管，进封爵位为谷城郡公，食邑二千五百户，不久，改任青州总管，任内以善治着名。一年多后，突厥侵犯隋朝边境，朝廷因吐万绪有声威谋略，便改任他为朔州总管，镇守边境。朔州即代郡，是吐万绪的故乡，吐万绪在任内，使突厥闻风丧胆。
后来，隋文帝准备南征陈朝，改任吐万绪到与陈朝相邻的徐州担任总管，在徐州积极修治攻城战具，做战前准备。隋朝大举伐陈，隋文帝任命吐万绪为行军总管，与西河公纥豆陵、洪景率军驻守江北为后应，隋朝平灭陈朝，吐万绪改任夏州总管。
吐万绪，深受隋文帝次子晋王杨广的亲遇，杨广成为太子之后，特引用吐万绪担任东宫的左虞侯率。杨广继位，当时汉王杨谅镇守并州，隋炀帝恐其起兵叛变，于是任命吐万绪为晋、绛二州刺史，让他快马前往赴任。吐万绪还未出关中，杨谅已派兵据守蒲坂，毁断黄河桥梁，吐万绪道路受阻，不能前进。隋炀帝下诏命令吐万绪率军跟随杨素讨伐杨谅，杨谅叛乱平定后，吐万绪因功升任左武侯将军。
贺若弼遭人谗言诬陷，贺若弼为了证明其无罪，特请吐万绪为他做证，吐万绪如实澄清事实，但却违背隋炀帝的旨意，而被免职。隋炀帝游幸江都，路经东平，吐万绪在路边迎驾，隋炀帝让他登上龙舟，吐万绪乘此跪地讲述往事，隋炀帝大悦，任命他为金紫光禄大夫，太守职务如故。
隋炀帝东征高句丽，吐万绪自请担任先锋，隋炀帝对此很是赞赏，任命他为左屯卫大将军，让他率领马步数万从盖马道向高句丽进军。隋军班师回朝，隋炀帝留下吐万绪镇守怀远，进位左光禄大夫。
隋朝发生杨玄感之乱，当时余杭人刘元进亦在江南起兵响应杨玄感，并出兵攻打润州。隋炀帝平杨玄感之乱后，随即派吐万绪率军讨伐刘元进，吐万绪率军夜渡扬子津，刘元进想要从茅浦渡江，但被吐万绪击退，吐万绪因此过江，背水为营。第二天一早，刘元进前来进攻，再次被打败，只好解除润州围而去，吐万绪进屯曲阿，刘元进再次结营拒守。吐万绪挑战，刘元进出战，列阵未整，吐万绪以骑兵突击，敌军于是溃散，跳江而死者数万。
刘元进连夜逃回老巢会稽，其手下任命的仆射朱燮、管崇等人驻扎在毗陵，连营一百多里。吐万绪乘势进击，再次击败他们，敌军退保黄山。吐万绪进军围攻，敌军穷蹙请降，刘元进、朱燮仅以身免，此次大战斩杀管崇及其将军陆顗等五千多人，俘虏其男女三万多口，送往江都宫，继而进军解除会稽之围。
刘元进复据守建安郡，隋炀帝命令吐万绪继续进军征剿，但吐万绪以士卒连战疲敝，需要整休为由，请求息甲修整，等待来年春天再战。对此，隋炀帝心中很不高兴，于是秘密派人寻找吐万绪的过错，有司上奏吐万绪怯懦违诏。不久，隋炀帝即以此罪将吐万绪削职为民，配守建安。不久，隋炀帝下诏让他到定州行在见驾。吐万绪郁郁不得志，走到永嘉时，发病而死。