2011年,郭碧婷开始进军内地影坛,并在青春励志片《假如没有你》中饰演了美丽善良却身患绝症的女主角安楚儿。 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。《爱情进化论》
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在此后一段时间的各大热搜榜和sns社会化媒体搜索量上位居榜首,同时也使她获得了“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,郭碧婷在片中饰演了美艳绝伦且才华横溢却又命运多舛的南湘,两部影片上映后则取得了接近八亿人民币的票房成绩,郭碧婷个人也凭借此角色获得了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项荣誉,并赢得了更多内地观众的关注与喜爱;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。
2014年,郭碧婷除了继续在郭敬明执导的都市青春片《小时代3:刺金时代》、《小时代4:灵魂尽头》中出演南湘之外;她还与郭采洁、杨佑宁、胡宇崴联袂主演了年代摩登爱情片《对风说爱你》,并在片饰演了因时代动荡而漂泊异乡的钢琴教师邱香,而此片则入围了第18届上海国际电影节金爵奖主竞赛单元;随后,郭碧婷还主演了电影版《咱们结婚吧》,而她在片中则饰演了文艺气息十足却对爱情充满纠结的小提琴手文艺,并与李晨演绎了一段有几分跳脱意味的异国爱情故事,而此片在上映后则取得了2.84亿人民币的票房成绩;此外,郭碧婷还在与李敏镐搭档主演的爱情微剧《一线钟情》中饰演了温柔可人的女主角玲玲;同年年底,郭碧婷还被台湾媒体评选为十大新“国民女神”第四名,同时她也是评选中唯一人选的台湾艺人。
2015年,郭碧婷与金世佳搭档主演了都市时尚宠物剧《神犬小七》,并在剧中本色饰演了外冷内热且对动物充满爱心的女主角丁涵。
二十几只狗,九只猫,十几只鸟,这就是郭碧婷的家,2006年在她22岁时,郭碧婷在路边捡到第一只流浪狗带回家,自此之后便一发不可收拾,看到可怜残缺的小鸟,或者受伤的小动物,她都会带回家照顾,7年间,她除了收养了很多流浪狗、流浪猫以及鸟之外,还有很多鸭子、兔子、飞鼠和刺猬等,俨然一个小型动物园,她也坦言家人会有点不适应,因为这不仅需要一定的经济承受能力,还需要照顾这些宠物的精力,把动物当做宠物来养容易,把他们当做家人来照顾难,面对一些人的爱心泛滥,郭碧婷觉得,很多人的生命中不一定只有他们,但他们这辈子却只有主人一个 。