刚刚踏入娱乐圈时郭碧婷只是担任一些时尚杂志的平面模特。

2003年，郭碧婷担任了陈奕迅《圣诞结》音乐录影带的女主角，之后，她又相继参与了孙燕姿、萧敬腾、王力宏等歌手音乐录影带的拍摄。

2006年，郭碧婷出演了自己的第一部影视剧，在内地年代电视剧《金色年华》里饰演富家千金女许曼丽。

2007年，郭碧婷又出演了她的银幕处女作，在与张孝全合作的电影《沉睡的青春》里饰演追求自由的女孩徐青青，之后一段时间因为没有适合自己的角色以及其它工作的需要郭碧婷在戏剧表演方面有所沉寂。

2010年，郭碧婷回归大银幕，在台湾首部以动物为题材的电影《街角的小王子》里出演腼腆内向的美术系学生叶筱静。而郭碧婷所拍摄的益达广告，使她获得了“益达女孩”的称号。

2011年，郭碧婷出演了由杨昆荣执导青春励志电影《假如没有你》，饰演女主角安楚儿。

2012年，郭碧婷还出演了自己的第一个古装角色，在武侠剧《新保镖之翡翠娃娃》里饰演长风镖局的大小姐程采玉。

2013年是让更多中国观众熟悉郭碧婷的一年，在由郭敬明同名小说改编及亲自编剧及执导的电影《小时代》和《小时代：青木时代》里，郭碧婷饰演命运多舛的南湘。11月，她出席“BQ江南红人榜”并获得年度电影新演员奖。12月，郭碧婷获得第四届乐视盛典年度电影新锐女演员奖。