郭冬冬在求学阶段便展现出卓越的综合素养，始终保持着品学兼优的出色表现。其开朗健康的阳光气质吸引了广告商的注意，从而受邀参与了一系列商业广告的拍摄，并陆续登上了《左耳》、《漫Girl》等知名杂志的版面。进入中央戏剧学院深造后，他进一步投身于舞台表演实践，先后参演了莎士比亚的经典剧目《哈姆雷特》与《赵氏孤儿》。其中，由他参与演出的《赵氏孤儿》获得了国际戏剧界的关注，不仅受邀前往印度进行专场演出，更得到了当地政府与文化界的高度重视，演出反响热烈，深受观众好评。
二零一零年，当时还是中央戏剧学院大三学生的郭冬冬正式签约北京大汗天下传媒公司，由此开启了他的职业演艺生涯。同年三月，他凭借“中戏校草”的清新形象，与来自北京电影学院的杨幂以及上海戏剧学院的蒋劲夫一同受邀，参与了湖南卫视热门综艺节目《快乐大本营》的录制。这次亮相不仅是他首次出现在电视荧屏之上，也标志着他正式步入了纷繁多彩的演艺圈。紧接着在四月，他接拍了个人的首部电视剧作品《摩登新人类》，并在剧中成功塑造了那位才华横溢却性格孤傲、行事古怪的音乐才子秦天，初步展现了其表演潜力。此后，他再度获得机会，担任了知名歌手张靓颖歌曲《I DO》音乐录影带的男主角，通过影像进一步拓宽了艺术表达。二零一一年二月，他参与了北京电视台春节特别节目《北京客》的录制，在阖家欢乐的节日氛围中与观众见面。同年，他还出演了电视剧版本的《天下无贼》，在剧中饰演了“侠盗”浩哥的儿子，角色虽小却为其积累了宝贵的拍摄经验。在荧幕上初露锋芒并收获一定关注后，郭冬冬并未急于求成，而是选择暂时放缓脚步，回到学校潜心修完剩余的表演专业课程，夯实自己的艺术根基。二零一三年，学成归来的他出演了古装武侠剧《笑傲江湖》，在剧中饰演日月神教中一位深藏不露的江湖隐棋——孤桐，其古装扮相与角色内涵开始受到注意。随后，他又接拍了都市情感剧《蔷薇的战争》，尝试了现代题材的演绎。二零一四年二月，他主演了古装励志爱情剧《错点鸳鸯》，饰演了执着专情、性格鲜明的石家三少爷石无介，人物形象较为丰满。同年，一部根据茅盾文学奖获奖作品《天行者》改编的革命题材剧《我们光荣的日子》开机，他与资深演员柯蓝搭档演出，在剧中饰演了一位忠于职守、默默奉献的山村教师余兴荣，展现了其驾驭正剧角色的能力。二零一六年四月，他与林更新合作主演的古装传奇剧《武神赵子龙》播出，在剧中他与赵子龙所饰角色结为患难与共的兄弟，共同演绎了一段历经重重磨难、感人至深的情谊。同年，他的作品持续呈现：与张钧甯、刘欢、谢君豪等演员联袂主演了民国传奇女性剧《女管家》，饰演角色马致远；又与谷智鑫、严屹宽、袁弘等合作，主演了红色热血青春大剧《血染大青山》，进一步拓宽了戏路。二零一七年，他与贾乃亮、王子文合作主演了《何所冬暖何所夏凉》等作品，持续活跃于电视荧屏。二零二一年五月二十七日，他参演的青春励志剧《壮志高飞》播出；同年亦有参演电视剧《第十二秒》。直至二零二五年五月二十九日，他出演的红色题材剧《我叫张思德》播出，可见其演艺事业仍在稳步推进，不断为观众带来新的作品。
郭冬冬的容貌十分俊朗，其中又隐隐透出一股属于少年的忧郁气质，既具备传统意义上美男子的出众外表，也散发着一种清新如花样般的独特气息。他那双眼睛尤为清澈，配合着尚未完全褪去稚气的脸庞，显得格外干净而富有感染力，因此深受众多广告商的青睐与喜爱。得益于在专业院校接受的系统教育，他通过持续的训练与实践，磨练出了相当扎实的表演功底。无论是演绎《错点鸳鸯》中那个活泼乐观、单纯开朗的石无介，还是在《笑傲江湖》里塑造那位用情至深、痴心专一的孤桐，郭冬冬都能准确把握人物内核，将角色诠释得生动而富有层次，展现出游刃有余的驾驭能力。以上种种特质，也使得他所拍摄的各类写真集备受观众与粉丝的欢迎。