2005年，在中国首部手机流媒体影片《约定》中饰男一号易燃；故事讲述的是一个摩托车赛车手暗恋上自己队友兼好友的恋人，经过一系列的波折，女孩的恋人带着这份感情倒在赛场上，临死前，他将自己心爱的女孩托付给了好友。
2011年，出演由
陈可辛监制、
刘伟强执导的首部热血青春型古装武侠3D电影，该剧讲述了清朝特别部队“血滴子”的故事，由
黄晓明、
阮经天、
李宇春、
余文乐、
井柏然、文章等主演。《血滴子》讲述清廷特种部队血滴子众成员，因执行一次任务而深陷惊天阴谋中，所引发的一段爱恨情仇。
2011年，主演的由央视电视剧制作中心、
上海广电集团、安徽广电集团和天光地影联合摄制的电视剧《
警校生》登陆央视，郭鹏出演男一号钟睿；《警校生》是国内第一部针对反映90后青年在警察学校学习和生活的电视剧，它以
四川警察学院为蓝本，反映了一群90后青年是如何从自私、自负的学生煅炼成合格的人民警察的故事，编剧是周燕妮。
2014年，抗战大戏《雪鹰》由
北京典范文化传媒有限公司携手北京上象星作传播有限公司、
上海宁兴百纳影视传播有限公司联合投拍，由青年导演陈冠龙执导，汇集了
王强、
金晨、
万弘杰、郭鹏、
赵芮、
杜志国、
陈月末、
姚安濂、
何音等国内老中青三代实力派演员。《雪鹰》取材日军侵华时研究生化武器的史实，讲诉了胡铁荣（王强饰演）、洛雪（金晨饰演）、郁宁远（万弘杰饰演）、谢欢（陈月末饰演）等组建的
雪鹰支队，历经磨难终于摧毁了名为“100所”的日军生化武器研究中心，彻底粉碎了日军的“焦土计划”。
2015年，在电视剧《
爸爸快长大》饰演LEO，导演刘恺。电视剧《寂寞的山谷》饰演男二号章家瑞。
2017年，与
张洪睿、
王骏毅合作，拍摄马鲁剑执导的现代新农村题材电视剧《梨花朵朵开》，饰演剧中反一号黄鸿志。
2018年，郭之廷加盟张挺执导大型古装历史剧《
大明风华》出演大明忠烈武将樊忠。同年7月30日，参演电视剧《
绝密孝金》播出。
2019年，主演由韩冬，李国民联袂执导的青春抗战剧《
我的山河我的血》。