Pierwszym klubem, w którym zaczynał karierę z piłką nożną był klub Sparta Brodnica.
W polskiej Ekstraklasie zadebiutował 20 marca 2004 w barwach Świtu Nowy Dwór Mazowiecki w meczu z Wisłą Kraków. Od 26 czerwca 2007 był zawodnikiem Legii Warszawa. 28 stycznia 2009 o północy Legia porozumiała się z Panathinaikosem Ateny w sprawie transferu Wawrzyniaka. 30 stycznia 2009 oficjalnie podpisał 4-letni kontrakt. W nowej drużynie zadebiutował 4 lutego tego samego roku w spotkaniu Pucharu Grecji z Panserraikosem.
8 lutego 2009 w meczu z PAOK-iem Saloniki (3:0) debiutował w greckiej Super League.
4 kwietnia 2009 po meczu ze Skodą Ksanti wykryto w jego organizmie niedozwolone środki dopingowe i z tego powodu został zwolniony z greckiego klubu. Zgodnie z przepisami Światowej Agencji Antydopingowej (WADA) i statutem Międzynarodowej Federacji Piłkarskiej (FIFA) Jakub Wawrzyniak, który został w Grecji zawieszony na rok za stosowanie dopingu, nie mógł grać nie tylko w Polsce, ale także w żadnym innym kraju. Od 22 stycznia 2010 decyzją Trybunału Arbitrażowego ds. Sportu w Lozannie mógł ponownie rozgrywać mecze.
Po powrocie do Legii był związany z klubem kontraktem do 30 czerwca 2011. Po jego wygaśnięciu podpisał nową 3-letnią umowę. 18 listopada 2012 roku, w meczu wyjazdowym z Lechem Poznań, rozegrał setny mecz ligowy w barwach Legii Warszawa.
Pod koniec lutego 2014 roku został zawodnikiem rosyjskiego Amkara Perm. W tamtejszej Priemjer-Liga debiutował 10 marca 2014 w wygranym 5:1 spotkaniu z Wołgą Niżny Nowogród a jedenaście dni później w meczu z FK Rostov strzelił swoją pierwszą bramkę w lidze rosyjskiej.
W styczniu 2015 podpisał dwuipółletni kontrakt z Lechią Gdańsk.
W reprezentacji Polski zadebiutował 6 grudnia 2006 w spotkaniu przeciwko Zjednoczonym Emiratom Arabskim, wygranym przez Polskę 5:2. 28 maja 2008 został powołany na Mistrzostwa Europy w Austrii i Szwajcarii. Na turnieju zagrał jeden raz – 16 czerwca 2008 w przegranym meczu z Chorwacją. Został powołany przez selekcjonera kadry Franciszka Smudę na Mistrzostwach Europy w Piłce Nożnej 2012, jednak w samym turnieju nie wystąpił w żadnym meczu. Swoją pierwszą bramkę w reprezentacji zdobył 11 września 2012 w meczu z Mołdawią.
W reprezentacji Polski Wawrzyniak do tej pory rozegrał 48 spotkań, w których zdobył jednego gola.
man, wiki
