2002年,郭碧婷因参加在台北西门町举办的美少女选秀而出道演艺圈。此后,郭碧婷凭借担任《BEAUTY》、《RAY》等时尚杂志的平面模特而在台湾平面广告界崭露头角。同时,郭碧婷还担任了众多华语歌手音乐录影带的女主角。2005年,郭碧婷出演了个人的首部影视剧作品《金色年华》。2007年,郭碧婷出演了个人的银幕处女作《沉睡的青春》。2008年,郭碧婷因接拍《益达口香糖》广告而被称为“益达女孩”。2009年,郭碧婷主演了宠物愈疗片《街角的小王子》。
2013年,郭碧婷因主演青春片《小时代》而广受关注。2014年,郭碧婷被台湾媒体评选为十大新“国民女神”第四名。2015年,郭碧婷主演的爱情片《咱们结婚吧》票房突破两亿;同年,郭碧婷主演的年代片《对风说爱你》入围上海国际电影节金爵奖。