En 2016, Wu Yibing devient champion d'Asie junior et atteint en décembre la finale de l'Orange Bowl dans la catégorie des moins de 18 ans. Il s'incline face au SerbeMiomir Kecmanović.
En juillet, tête de série no 2 du tournoi junior à Wimbledon, il est battu en quarts de finale par le futur vainqueur, l'Espagnol Alejandro Davidovich Fokina. En septembre, Wu Yibing remporte le tournoi junior de l'US Open de tennis en simple[2] et en double (associé au Taïwanais Hsu Yu-hsiou). Il devient ainsi no 1 mondial. Il termine sa carrière en junior par le Masters de Chengdu où il s'incline en finale contre le Finlandais Emil Ruusuvuori[3].
Débuts professionnels
Sur le circuit professionnel, il remporte son premier tournoi Future à Anning en . La même année, il atteint les demi-finales du tournoi Challenger de Chengdu en août puis la finale du tournoi Challenger de Shanghai en septembre, où il s'impose contre Lu Yen-hsun sur abandon.
2022 : trois victoires en Challenger et premières victoires en Grand Chelem
Durant l'année 2022, Wu Yibing enchaine de bons résultats en tournois Challenger. Il atteint les quarts à Zagreb où il est éliminé par Jason Kubler, puis il remporte un titre à Orlando en s'imposant notamment contre Emilio Gómez en demi-finale et Jason Kubler, sur abandon, en finale.
En juillet, il enchaine deux victoires sur le tournoi secondaire de Rome. Il bat entre autres Malek Jaziri, Jeffrey John Wolf et Ben Shelton. Il enchaine avec un sacre au tournoi d'Indianapolis, où il élimine notamment l'ancien top 40 Peter Gojowczyk, Yasutaka Uchiyama et Aleksandar Kovacevic en finale. Classé 1068e mondial en mars, il passe à la 173e place en août, soit une avancée de 895 places.
Il participe ensuite aux qualifications de l'US Open où il élimine trois anciens membres du top 100 mondial : Ričardas Berankis (6-4, 6-3), Stefano Travaglia (6-7, 7-6, 6-3) et Corentin Moutet (7-6, 6-2). Dans le tableau principal, il bat la tête de série no 31, Nikoloz Basilashvili (6-3, 6-4, 6-0), devenant le premier joueur masculin chinois à gagner un match en Grand Chelem. Au tour suivant, il bat le qualifié Nuno Borges (6-7, 7-6, 4-6, 6-4, 6-4) pour affronter le numéro 1 mondial Daniil Medvedev au troisième tour contre qui il perd en trois sets (6-4, 6-2, 6-2).
Dans un tournoi challenger à Séoul, il atteint la finale en battant notamment deux têtes de série : Radu Albot et Kamil Majchrzak. Il s'incline pour le titre face à Li Tu (7-6 6-4).
2023 : 1er Chinois titré en ATP, première victoire sur un top 10, top 60
Après une défaite en phase qualificative à Adelaïde, il reçoit une invitation pour disputer son deuxième tournoi majeur, l'Open d'Australie, où il perd dès son entrée en lice face à Corentin Moutet. Puis il obtient de bons résultats au Challenger de Cleveland, battant entre autres Tennys Sandgren pour atteindre la finale face à Aleksandar Kovacevic, contre qui il s'incline. Ce résultat lui permet d'entrer pour la première fois dans le top 100 mondial en février, devenant le second Chinois à le faire après Zhang Zhizhen.
À Dallas, il devient le premier Chinois à se hisser en finale d'un tournoi ATP[4] après avoir éliminé successivement Michael Mmoh puis trois têtes de série du tournoi : Denis Shapovalov (no 3) (7-61, 6-4), Adrian Mannarino (no 8) (6-3, 6-4) et Taylor Fritz (no 1) (63-7, 7-5, 6-4) alors 8e mondial. Il remporte ensuite le tournoi face à John Isner dans un match de 2 h 58 durant lequel il sauve 5 balles de match (64-7, 7-63, 7-612), devenant donc le premier joueur chinois à s'imposer sur le circuit principal[5]. Lors de la remise du trophée, il déclare : « Je sais que je suis en train d'écrire l'histoire pour mon pays ici. Je suis très fier de moi. »[réf. nécessaire] À l'issue du tournoi, il devient le premier Chinois à intégrer le top 60 du classement ATP, à la 58e place.
À Stuttgart, il élimine l'Australien Nick Kyrgios (7-5, 6-3) mais échoue face à Márton Fucsovics au tour suivant. il enchaine par la suite une série de quatre éliminations au premier tour. Il se ressaisie à Atlanta. Il passe le premier tour face au Français Corentin Moutet (6-3, 6-4) pour se retrouver face à la 1re tête de série du tournoi, le 9e mondial (qu'il a déjà battu à Dallas); Taylor Fritz. Il échoue en deux sets (6-4, 7-6).
86e mondial, il fait face à Dušan Lajović pour son premier tour à l'US Open. Après un match de presque trois heures, il passe au second tour en cinq sets (3-6, 6-4, 2-6, 6-4, 6-2). Au tour suivant il doit affronter la 13e tête de série, Alex de Minaur. Il perd (6-1, 6-2, 6-1). Après cette défaite, il sort du top 100 mondial. Ne défendant pas les points de sa finale de 2022 au Challenger de Séoul, il continue de descendre dans le classement mondial.
2024 : dégringolade au classement
Il commence l'année en étant classé 121e mondial.
Qualifié pour Houston, il échoue au premier tour face à Jordan Thompson. Il descend au 293e rang mondial[Quand ?], soit son plus mauvais classement depuis 2022.
Absent par la suite durant plusieurs mois, il se rend à Jinan, pour le tournois challenger. Il y élimine coup sur coup le grec Stefanos Sakellaridis, puis le taïwanais Tung-Lin Wu, il enchaine en écartant son compatriote SunFajing et l’américain Keegan Smith. Il s’offre le titre face au japonais Rio Noguchi.
Il se présente à Shanghai, invité alors qu'il est classé au delà de la 500e place mondiale. il passe cependant le premier tour face à Sumit Nagal (6-3 6-3), puis; il créer la surprise en sortant la 25e tête de série Nicolás Jarry en deux sets (6-2 6-1). Malgré une bonne résistance, il sera sorti par Carlos Alcaraz en deux sets.
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