刚刚踏入娱乐圈时的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。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。此角色也让郭碧婷获得了“BQ江南红人榜”年度电影新演员和乐视盛典年度电影新锐女演员两个奖项。2014年,郭碧婷除了继续在郭敬明执导的青春片《小时代:刺金时代》中出演南湘之外;郭碧婷又与杨佑宁、胡宇崴、郭采洁联袂主演了年代情感片《风中家族》;同年,郭碧婷还在与李敏镐搭档主演的爱情微剧《一线钟情》中饰演了温柔美丽的女主角玲玲。