1976年7月21日，郭大雷出生在辽宁省沈阳市的艺术世家，其父亲
郭里云是话剧表演者。12岁，考进沈阳市艺术学校学习戏剧表演。18岁，进入鲁迅美术学院学习美术。1999年，进入美国华纳唱片（中国）公司。2007年，进入北京电影学院学习电影摄影。
2016年1月22日，自编自导的恐怖片《
恶灵之门》上映，该片由
莫少聪、
朱珠共同主演；3月18日，自编自导的爱情喜剧电影《
女汉子真爱公式》在中国大陆上映，该片讲述了”女汉子“何修舞用自己推导的“真爱公式”寻找“完美恋人”的故事；4月16日，郭大雷携《
东北往事之破马张飞》剧组参加北京国际电影节。
2017年2月3日，自编自导的喜剧电影《
东北往事之破马张飞》在中国大陆上映，凭借该片获得第8届澳洲国际华语电影节最佳新锐导演奖。2018年6月21日，执导的喜剧电影《
监狱犬计划》在中国大陆上映，该片讲述一群在押服刑人员通过训练流浪狗，帮助它们学习生存技能，同时在训犬的过程中获得自我救赎的故事。
2021年3月9日，担任监制的都市喜剧电影《
东北往事之大叔真帅》在优酷上线。2023年4月14日，自编自导的爱情喜剧电影《
倍儿喜欢你》在中国大陆上映，该片由
贾冰、
柳岩共同主演。
郭大雷是一位少集表演，美术，音乐，摄影专业于一身的创作型导演，尤其以对电影画面的美感要求极为苛刻著称，并被誉为“影像诗人”。在电影《
小心没有影子的人》中，郭大雷就身兼导演与编剧两职，他对镜头和画面的光感结构把握的很是厉害，体现了其艺术创作的能力。导演郭大雷对电影《
恶灵之门》拍摄的细节十分看重，尤其在场景上力求做到极致，甚至连影迷会容易忽略掉的小道具，郭大雷都要仔细甄选，以达到最切合主题的效果。（国际在线、网易娱乐、环球网综合评）