2006年，郭采洁签约了娱乐产房经纪公司，并接受了一年半的培训。

2007年12月25日，推出个人首张音乐专辑《隐形超人》，以“优格女孩”为号出道。专辑收录了第一主打《隐形超人》以及插曲《I Remember》等在内的十首歌曲；同年，郭采洁被制作人选中，并出演了爱情剧《无敌珊宝妹》中女主角胡珊宝一角。

2008年6月7日，郭采洁于国立台北大学社工系毕业；8月24日，郭采洁主演的爱情剧《无敌珊宝妹》在台视首播，该剧播出后首集收视分段最高达10.57，总平均7.25，打破了偶像剧开播收视纪录，而郭采洁个人则凭借该角色获得关注，并获得台湾偶像剧年度最佳新人奖。

2009年5月1日，发行第二张个人音乐专辑《爱异想》。该专辑以千变万化的爱情为主题，收录了爱的悲歌《又圆了的月亮》、失恋的《你在，不在》以及抒情的《狠狠哭》等在内的十首歌曲。而郭采洁个人则凭借该专辑入围东南劲爆音乐榜“劲爆港台地区最佳新人奖”；8月7日，郭采洁主演的台湾偶像剧《那一年的幸福时光》播出，她在剧中饰演甜美可爱、清丽脱俗的乡下老师陈素馨，并凭该角色提名第45届台湾电视金钟奖戏剧节目女主角奖。

2010年4月2日，郭采洁主演的个人首部电影作品《一页台北》上映，她在片中饰演清新可人的书店店员Susie，凭借该片中的表现她获得了第12届台北电影节最佳新演员奖；6月9日，发行第三张音乐专辑《烟火》，而专辑则收录了同名主打歌《烟火》以及插曲《派乐地》、《爱不爱》等在内的11首歌曲，该专辑在第九届MusicRadio中国TOP排行榜上获得“港台地区推荐唱片”，歌曲《烟火》亦获得港台地区年度最佳金曲；8月13日，其与明道、彭于晏合作出演的爱情片《近在咫尺的爱恋》在中国台湾上映，郭采洁在片中饰演率性直爽、单纯的丁小葵；12月5日，郭采洁与郑元畅合作出演的惊悚推理偶像剧《国民英雄》播出，她在剧中饰演狗仔记者洪小绿。

2012年，郭采洁开始参演根据郭敬明长篇小说改编的《小时代》系列电影；2月13日，郭采洁主演的由钮承泽执导的爱情片《LOVE》上映，她在片中饰演了聪明有主见的小霓，而郭采洁个人则凭借该角色提名第49届台湾电影金马奖最佳女配角奖，并在第14届台北电影节夺得最佳女配角奖；2月19日，青春偶像剧《向前走向爱走》播出，郭采洁在剧中饰演了倔强孤傲、刁蛮霸道的任晶晶；8月10日，推出第四张音乐专辑《给他》，而专辑则收录了同名主打《给他》以及插曲《灌溉爱》、《该忘了》等在内的十首歌曲。

2013年6月27日，郭采洁搭档杨幂、郭碧婷等主演的都市青春片《小时代》上映，她在片中饰演冷酷聪明、霸道强势，永远是高高在上的女王姿态的冷艳女王顾里。该片上映首日票房约7300万元人民币，同时也打破了中国2D电影的首日票房纪录；8月8日，其主演的都市青春片《小时代2：青木时代》上映，该片则取得2.9亿元的票房成绩；11月8日，郭采洁在上映的都市爱情片《意外的恋爱时光》中饰演了傲娇、美丽的王乐晴。

2014年1月30日，郭采洁首次登上中央电视台春节联欢晚会，并与杨坤合唱歌曲《答案》；7月17日，郭采洁主演的《小时代3：刺金时代》上映，该片取得4.83亿元的票房成绩10月24日，剧情片《不能说的夏天》上映，郭采洁在片中饰演无助、楚楚可怜的音乐系女研究生白白。

2015年2月9日，郭采洁与古天乐、张智霖等合作主演的爱情片《冲上云霄》上映，她在片中饰演性格率真的薛健雅；6月26日，郭采洁在上映的爱情片《对风说爱你》中饰演女主角邱梅；7月9日，郭采洁主演的电影《小时代4：灵魂尽头》上映首日破亿 ；7月31日，其主演的爱情喜剧片《巴黎假期》上映，郭采洁在片中饰演自暴自弃的留学画家丁晓敏；11月26日，郭采洁主演的由张家辉执导的恐怖片《陀地驱魔人》上映；12月25日，推出第五张音乐专辑《爱造飞鸡》迷你电影原声带，专辑收录了电影同名主题曲《Bird n Tree》以及插曲《单飞》、《外面》以及等在内的12首歌曲。

2016年2月5日，郭采洁在上映的动作喜剧片《我不做大哥好多年》中饰演了热情奔放的朱小芹；9月30日，全真人CG魔幻题材电影《爵迹》上映，郭采洁在片中饰演性感但却十分残酷的现任四度王爵特蕾娅；11月25日，由林岭东执导的悬疑动作片《冲天火》上映，郭采洁在片中饰演具有艺术天分的小珍。

2017年2月17日，其主演的动作片《上海王》上映，该片由胡雪桦执导，郭采洁在片中饰演洪门第二代、常力雄与筱月桂之女常荔荔；7月17日，其主演的喜剧片《绝世高手》上映，郭采洁在片中饰演天性直率的小曼 。

2018年4月1日，与陈思成、佟丽娅、袁弘合作主演的年代传奇剧《远大前程》首播，剧中饰演出身名门的于梦竹；9月，主演根据亦舒同名小说改编的电影《喜宝》。

2019年5月1日，郭采洁搭档郑恺主演的爱情片《下一任：前任》上映，片中饰演林心恬；9月10日，与陆毅、炎亚纶合作主演的都市喜剧《亲·爱的味道》首播，在剧中饰演性格活泼的女主靳津津。