郭碧婷出生在臺北市的一個中產階級家庭，她是家中三個女兒中的長女，因此也受到了父母和家人的特別保護。而她的國中時光則是在臺北市靜修女中國中部度過的，那段時間，因為語言邏輯方面的小障礙使她和同學的溝通并不順利，因此她的性格也變得愈發安靜，直到認識了一位好閨蜜，才幫她克服了語言邏輯的小障礙。此后，郭碧婷進入私立泰北高級中學就讀，此時的她則成為了男生們蜂擁追逐的對象，收到的情書更是不計其數，因為人數太多，女同學們建了一個登記簿，要見郭碧婷的男生，要排隊登記，才能送上零食和禮物，并說一聲，想和她做朋友，但最后的結果也都僅此而已。高中畢業時，在那位好閨蜜的推薦和鼓勵下，郭碧婷鼓起勇氣參加了一個在西門町舉辦的美少女選秀比賽，她也因此被經紀人發現而進入演藝圈發展 ?。

　　2002年，郭碧婷因參加一個在臺北西門町舉辦的美少女選秀比賽而踏入娛樂圈。此后，郭碧婷主要擔任《BEAUTY》、《RAY》等時尚雜志的平面模特，以及拍攝了眾多的電視和平面廣告，她也因此逐漸在臺灣平面廣告界嶄露頭角。

　　2003年，郭碧婷主演了陳奕迅《圣誕結》的音樂錄影帶；之后，郭碧婷又相繼擔任了孫燕姿、蕭敬騰、王力宏等眾多華語歌手音樂錄影帶的女主角。

　　2004年，郭碧婷與五月天搭檔拍攝了某金飾品牌廣告，并擔任了其《超人》音樂錄影帶的女主角；隨后，郭碧婷又在五月天臺北演唱會上與阿信攜手演出了《相信》 ?，這一系列的合作也使她贏得了頗高的曝光度。

　　2005年，郭碧婷出演了個人的第一部影視劇作品，她與藍正龍、黃圣依合作主演了內地年代言情劇《金色年華》 ?，郭碧婷在劇中飾演了敢愛敢恨并最終為愛香消玉殞的富家千金女許曼麗 ?。

　　2007年，郭碧婷推出了個人的銀幕處女作，她與張孝全搭檔主演了純愛推理電影《沉睡的青春》 ?，并在片中飾演了孤獨堅強又追求自由的美麗女孩徐青青。此后兩年郭碧婷因沒有接到適合的角色以及其它工作的需要而在戲劇方面有所沉寂 ?。

　　2008年，郭碧婷接拍了《益達口香糖便利店》廣告，并因在片中飾演清新甜美的鄰家女孩而贏得了更高的詢問度和人氣，同時也讓她得到了“益達女孩”的稱號 ?。

　　2009年，郭碧婷回歸大銀幕，她與楊佑寧、楊子珊合作主演了臺灣首部寵物愈療系電影《街角的小王子》 ?，并在片中飾演了清新脫俗卻靦腆內向的美術系才女葉筱靜 ?。

　　2011年，郭碧婷開始進軍內地影壇，并在青春勵志片《假如沒有你》中飾演了美麗善良卻身患絕癥的女主角安楚兒 ?。

　　2012年，郭碧婷出演了個人的第一個古裝角色 ?，她在內地古裝武俠劇《新保鏢之翡翠娃娃》中飾演了性格溫婉又足智多謀的長風鏢局大小姐程采玉 ?；之后，郭碧婷還出演了勵志微電影《楓樹街33號》 ?；同年10月，郭碧婷開始參與根據郭敬明同名小說改編并由他自編自導的《小時代》系列電影的拍攝工作 ?。

　　2013年，郭碧婷隨小時代劇組參加了湖南衛視綜藝節目《快樂大本營》 ?，并因其在節目中的本色表現而在此后一段時間的各大熱搜榜和sns社會化媒體搜索量上位居榜首 ?，同時也使她獲得了“妹花女神”的稱號 ?；隨后，郭碧婷與楊冪、郭采潔、謝依霖等藝人聯袂主演的都市青春片《小時代》、《小時代2：青木時代》相繼上映 ?，郭碧婷在片中飾演了美艷絕倫且才華橫溢卻又命運多舛的南湘 ?，兩部影片上映后則取得了接近8億人民幣的票房成績 ?，郭碧婷個人也憑借此角色獲得了BQ江南紅人榜年度電影新演員 ?、樂視盛典年度電影新銳女演員兩項榮譽 ?，并贏得了更多內地觀眾的關注與喜愛；同年，郭碧婷還與段奕宏、戴立忍、劉雅瑟合作主演了內地首部3D愛情電影《愛情進化論》，并在片中飾演了可愛勇敢的女主角安安 ?；此外，郭碧婷還獲得了首屆明星街拍盛典年度最佳街拍形象獎 ?。

　　2014年，郭碧婷除了繼續在郭敬明執導的都市青春片《小時代3：刺金時代》 ?、《小時代4：靈魂盡頭》中出演南湘之外 ?；她還與郭采潔、楊佑寧、胡宇崴聯袂主演了年代摩登愛情片《對風說愛你》 ?，并在片飾演了因時代動蕩而漂泊異鄉的鋼琴教師邱香 ?，而此片則入圍了第18屆上海國際電影節金爵獎主競賽單元 ?；隨后，郭碧婷還主演了電影版《咱們結婚吧》 ?，而她在片中則飾演了文藝氣息十足卻對愛情充滿糾結的小提琴手文藝 ?，并與李晨演繹了一段有幾分跳脫意味的異國愛情故事 ?，此片在上映后則取得了2.84億人民幣的票房成績 ?；此外，郭碧婷還在與李敏鎬搭檔主演的愛情微劇《一線鐘情》中飾演了溫柔可人的女主角玲玲 ?。

　　2015年，郭碧婷與金世佳搭檔主演了都市時尚寵物劇《神犬小七》 ?，并在劇中本色飾演了外冷內熱且對動物充滿愛心的女主角丁涵 ?，而此劇在播出后則取得了全國暑期黃金檔電視劇收視第一 ?、并獲得了第十一屆中美電影節優秀中國電視劇金天使獎，而郭碧婷個人也憑借在劇中的不俗表現贏得了眾多電視觀眾的認可 ?；同年7月，郭碧婷主演的《小時代4：靈魂盡頭》上映，而《小時代》系列電影的最終票房成績則超過了18億人民幣 ?，并創造了國產系列電影的票房記錄；與此同時，郭碧婷還出演了明星跨界時尚真人秀節目《女神新裝》 ?；隨后，她則與設計師李薇搭檔在十期常規賽中七次獲得冠軍；并在總決賽中逆轉獲得了最終的年度“冠軍女神” ?，同時她也以61,556,666元創造了該節目的買家競拍記錄 ?。

　　2016年，郭碧婷的第一部作品是與鄭愷搭檔主演的清裝人物傳奇劇《國士無雙黃飛鴻》，而她在劇中則飾演了不喜紅妝愛武裝且對愛不離不棄的女主角莫桂蘭（十三姨） ?；隨后，郭碧婷與任言愷、李賢宰等人聯袂主演的都市時尚勵志喜劇《極品模王》上線播出 ?，同時她還演唱了該劇的宣傳曲《最浪漫的事》，而這也是其演藝生涯的首支個人單曲 ?；同年4月，郭碧婷開始與馮紹峰搭檔主演都市玄幻愛情劇《那片星空那片海》，并在劇中飾演了倔強堅強的美麗少女沈螺 ?。