2011年,郭碧婷在杨昆荣执导的青春励志电影《假如没有你》中饰演了美丽善良的女主角安楚儿。
2012年,郭碧婷出演了个人的第一个古装角色,她在内地古装武侠剧《新保镖之翡翠娃娃》中饰演了聪明沉稳的长风镖局大小姐程采玉;之后,郭碧婷还出演了励志微电影《枫树街33号》;同年10月,郭碧婷开始参与根据郭敬明同名小说改编并由他自编自导的《小时代》系列电影的拍摄工作。
2013年,郭碧婷随小时代剧组参加了湖南卫视综艺节目《快乐大本营》,并因其在节目中的本色表现而获得了“妹花女神”的称号;随后,郭碧婷与杨幂、郭采洁、谢依霖等艺人联袂主演的都市青春片《小时代》、《小时代2:青木时代》相继上映,获得了BQ江南红人榜年度电影新演员、乐视盛典年度电影新锐女演员两个奖项;同年,郭碧婷还与段奕宏、戴立忍、谢楠共同主演了内地首部3D爱情电影《爱情进化论》,并在片中饰演了美丽可爱的女主角安安;此外,郭碧婷还获得了首届明星街拍盛典年度最佳街拍形象奖。