郭冬冬在学校就是品学兼优的学生,因具有阳光气质被广告商看中,应邀接连拍摄了《左耳》,《漫Girl》等杂志和一些广告。在中央戏剧学院就读期间,出演知名莎翁舞台剧《哈姆雷特》与《赵氏孤儿》,其中《赵氏孤儿》受到其他国家的关注,并被邀请到印度演出,受到当地政府及观众的重视。
2010年,中戏大三的郭冬冬签约北京大汗天下传媒公司。同年3月,他以“中戏校草“的身份和北京电影学院的杨幂,上海戏剧学院的蒋劲夫一块被邀请录制湖南卫视综艺节目《快乐大本营》,这是他的荧屏首次亮相,也是踏入演艺圈的开始；4月,接拍个人首部电视剧《摩登新人类》,在剧中饰演恃才傲物,性情古怪的音乐才子秦天；随后,又担任张靓颖歌曲《IDO》MV男主角。2011年2月,参与录制北京台春节特别节目《北京客》。同年,出演电视剧版《天下无贼》,在剧中饰演“侠盗”浩哥的儿子。在荧幕初露锋芒之后,郭冬冬决定回学校继续修完表演课程。2013年,出演古装武侠剧《笑傲江湖》,饰演日月神教江湖隐棋之一的孤桐。随后,又接拍了都市情感剧《蔷薇的战争》。2014年2月,主演古装励志爱情剧《错点鸳鸯》,饰演执着专情的石家三少爷石无介。同年,与柯蓝搭档演出根据茅盾文学奖作品《天行者》改编的革命题材剧《我们光荣的日子》开机,他则在剧中饰演忠于职守的山村老师余兴荣。2016年4月,与林更新合作主演的古装传奇剧《武神赵子龙》播出,他在剧中与赵子龙饰演一对患难与共的兄弟,共同经历重重磨难。同年,与张钧甯,刘欢,谢君豪等联袂主演民国传奇女性剧《女管家》,饰演马致远；与谷智鑫,严屹宽,袁弘等合作主演红色热血青春大剧《血染大青山》。2017年,与贾乃亮,王子文合作主演《何所冬暖何所夏凉》等。2021年5月27日,参演的青春励志剧《壮志高飞》播出；参演电视剧《第十二秒》。冬冬写真《壮志高飞》剧照《武神赵子龙》剧照《女管家》剧照《何所冬暖何所夏凉》剧照《纪委书记》剧照
郭冬冬写真郭冬冬俊朗的外形中夹杂着一股少年的忧郁,又有着美男的外表及花样的气息。清澈的眼神再加上还带点稚气的脸孔,深得广告商的青睐。专业的教育让他磨练出了扎实的表演功底,不管是活泼乐观,单纯开朗的石无介,还是《笑傲江湖》里的用情之深,同情之专的孤桐,郭冬冬都驾驭的游刃有余。