郭京飞在高中毕业之际，偶然从报纸上留意到上海谢晋恒通明星学校——也就是后来的上海师范大学谢晋影视艺术学院——正在面向社会招收学员。他抱着试一试的心态参加了选拔，最终凭借不错的发挥，以录取名单上最后一名的成绩幸运地进入了这所学校，正式开始学习表演方面的知识与技能。在校期间，郭京飞逐渐对表演艺术产生了浓厚的兴趣，因此在完成该校的学业后，他并未立即投身行业工作，而是决定进一步深造，继续充实自己。于是，在2000年，郭京飞通过努力顺利考入了上海戏剧学院的表演专业，开始了更为系统、深入的专业学习。大学阶段，他的课业成绩并不算特别突出，总体表现较为平稳，但他有一项独特的才能，那就是善于模仿各种动物的动作与神态，常常在同学间带来轻松愉快的氛围。到了大四那年，郭京飞对哲学领域产生了强烈的兴趣，花费了不少时间阅读相关著作、思考问题，这段经历也潜移默化地影响了他对角色与人生的理解。2004年自上海戏剧学院毕业后，他顺利加入上海话剧艺术中心，成为一名专业的话剧演员。相较于许多演员需要从配角、龙套角色慢慢积累的历程，郭京飞的职业起步显得颇为顺利。他不仅没有经历过跑龙套的阶段，而且从初期开始便多次在话剧中担任男主角，获得了宝贵的舞台实践机会。凭借这些主演作品的锻炼，他的演技日益精进，舞台经验不断丰富，同时也逐渐累积起一定的人气与观众认可，为之后的演艺事业发展奠定了扎实的基础。
2003年，郭京飞在校期间出演黄芳翎、王景春、佟悦主演的情景喜剧《都市男女》。21克拉爱战胜一切和空姐同居的日子牛虻良辰美景武林外传鹿鼎记2006年，在德国导演沃尔特·阿斯姆斯执导，萨缪尔·贝克特创作的话剧《终局》中饰演第一男主角哈姆；同年，凭借在话剧《牛虻》中饰演白衫长褂、须髯满面、沧桑历尽却优雅不减的亚瑟，获得第10届佐临话剧艺术奖最佳新人。2007年，开始和导演何念合作，出演了话剧《和空姐同居的日子》中的帅气白领陆飞、《武林外传》中玩世不恭的莫小宝、《鹿鼎记》风流却不下流的韦小宝。2008年，参与鲍莉执导，付辛博、王柏伦主演的悬疑科幻搞笑电影《微客帝国》；同年，搭档夏雨、姚晨、钱芳主演IT商战悬疑《防火墙5788》饰演贝志诚。2009年4月，凭借在话剧《罗密欧与祝英台》中饰演的三轮车夫罗锅，在连续两度获得提名之后终于获得第19届上海白玉兰戏剧表演艺术奖主角奖。2010年，参与拍摄姚晨、凌潇肃、钱芳主演的爱情喜剧《和空姐一起的日子》。2011年，在滕华涛执导，文章、白百何主演的爱情喜剧电影《失恋33天》中饰演陆然。2012年，与梅婷联合主演安兵基执导的恐怖电影《笔仙》；同年，与齐溪、孔维主演职场轻喜剧电影《小鱼吃大鱼》；同年，在都市情感剧《营盘镇警事》中饰演高宇成；同年，在徐峥、梅婷主演的情感喜剧《大男当婚》中饰演音乐制作人黄伟业；同年，与耿乐、宋佳主演都市励志剧《那样芬芳》，在剧中饰演热血叛逆，幽默又不失温情的浪子林越。2013年，与张芷溪、陈赫主演都市婚姻剧《月供》中饰演三流作家周书明；同年，在袁咏仪、李倩主演的古装职场喜剧《龙门镖局》中饰演“商业奇才”陆三金；同年，出演陆毅、秦海璐主演的婚姻题材剧《假如生活欺骗了你》；同年，在夏雨、廖凡主演的都市励志剧《我们这拨人》中饰演与汤若一起创业建立网络公司的IT精英高博。2014年，出演陈思成自导自演的爱情电影《北京爱情故事》；同年，与朱雨辰、齐溪主演中国首部约会宝典式轻喜剧《约会专家》；同年，联合甘露、李倩主演季播悬疑剧《暗黑者》，在剧中饰演中度分裂兼有内伤的犯罪学教授罗飞，并担任该剧的监制。2015年3月，参加中央电视台原创中韩明星体验类真人秀节目《叮咯咙咚呛》；5月，与妻子鲍莉参加浙江卫视明星夫妻户外生存真人秀《出发吧爱情》；7月，赴韩录制韩国KBS 2TV的《中韩梦之队》。2016年，和迪丽热巴联袂主演爱情喜剧电影《21克拉》；同年，参演青春励志谍战剧《解密》，并主演原创都市轻喜剧《她很漂亮》；10月17日，参演的古装网络剧《欢喜密探》播出；10月，加盟古装权谋剧《琅琊榜之风起长林》；11月21日，参演的的悬疑网络剧《暗黑者3》开机。2017年10月，主演的农村创业剧《青恋》在央一黄金档开播；12月22日，参演的犯罪电影《心理罪之城市之光》上映；12月29日，搭档冯绍峰、刘亦菲主演的奇幻喜剧电影《二代妖精之今生有幸》上映。2018年，与杨幂领衔主演刘杰执导的失孤题材电影《宝贝儿》；同年，主演的都市情感剧《都挺好》开机，在剧中饰演苏家老二苏明成。2019年10月24日，参加律政职场观察类真人秀《令人心动的offer》；12月20日，参加的星素实战经营类综艺 《我想开个店》在江苏卫视和优酷视频共同播出；同年，参演短片《2019最美表演》。2020年4月6日，主演的都市题材网络剧《我是余欢水》在爱奇艺、腾讯视频、优酷视频同步播出；9月，加盟《乐队的夏天2》霹雳合作赛，担任超级大乐迷。11月6日，宣布为动画电影《疯狂原始人2》配音。11月7日，在《上新了·故宫》第三季第三期，郭京飞“神还原”《赤壁赋》的壮阔情境。2021年1月12日，友情出演的电视剧《山海情》播出，在剧中饰演从福建来的援助干部陈金山；2月12日，参演的犯罪喜剧片《人潮汹涌》上映；3月7日，参加综艺节目《极限挑战第七季》录制；9月，参加综艺节目《脱口秀大会第四季》；10月20日，主演的原创社会话题剧《灿烂！灿烂！》官宣，在剧中饰演郝楠；11月16日，与王珞丹主演的都市励志情感电视剧《两个人的世界》在东方卫视播出；11月20日，参加综艺节目《哈哈哈哈哈第二季》并成为常驻嘉宾；12月16日，与谭卓、颜丙燕、宁理领衔主演的当代都市谍战剧《对手》在央视八套播出；同年，参演电影《刺杀小说家》。2022年3月27日，与贾乃亮、谭卓主演的都市情感剧《追爱家族》播出，在剧中饰演大学老师齐天佑；4月27日，特别出演的古装谍战剧《风起陇西》播出；5月3日，主演的经侦商战剧《杠杆》播出，在剧中饰演金融“天才”胥枫。6月26日，参加的互动励志体验类节目《极限挑战第八季》播出。11月6日，参加第14届金鹰节颁奖晚会；12月29日18点，参加非正式跨年派对。2023年大年初一，友情出演的电影《满江红》全国上映，在片中饰演王彪；6月29日，主演的电视剧《追光的日子》播出，在剧中饰演郝楠。2024年4月27日，获第四届新时代国际电视节斑彩螺奖新时代最受欢迎男演员提名。5月18日，电视剧《势在必行》开机。7月31日，主演的电视剧《小夫妻》播出，饰演周全。9月10日，凭借作品《追光的日子》入围金鹰奖最佳男主角。2025年1月5日，主演的电视剧《驻站》播出；1月17日，领衔主演的电视剧《漂白》播出。3月18日，主演的电视剧《黄雀》播出。6月，入选奇迹官宣第二批主创阵容。7月10日，参演的短剧《奇迹》杀青。9月3日，参加《纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年文艺晚会》，参与情境表演《中华民族到了最危险的时候》。9月，凭借作品《驻站》提名第二届金熊猫奖最佳男主角奖；10月1日，参演的电影《刺杀小说家2》上映；12月15日，与王佳佳、陈明昊等共同主演的年代轻喜剧《老舅》播出。12月22日，出演的电视剧《奇迹 》播出。
郭京飞的父亲一直怀揣着一个深切的期望，那就是儿子能够追随自己的脚步，成为一名在蓝天之上自由翱翔的飞行员。考虑到孩子出生并成长于北京这座充满历史底蕴的城市，父亲便为他取名“京飞”，其中既寄托了对他人生旅程的美好愿景，也蕴含了与这座城市的深厚联结。在忙碌的演艺工作之外，郭京飞拥有丰富多彩的个人生活。他常常在闲暇时抱起吉他，自弹自唱，以此放松身心；他也热衷于绘画，尤其偏爱用浓郁而鲜明的色彩来创作水彩画，从中表达内心的情感与想象。此外，他对知识有着不懈的追求，时常沉浸于那些思想深邃、内容艰涩的哲学著作之中，在阅读与思考中探寻生活的意义与智慧。
演员郭京飞与妻子鲍莉的感情经历颇具戏剧性，两人在相识相恋仅仅一个月之后，就做出了共同步入婚姻的决定，以闪婚的方式开启了他们的家庭生活。婚后，鲍莉出于对丈夫事业发展的全力支持，主动选择调整自己的人生轨迹，毅然放弃了原本拥有的演艺事业，将生活重心转向家庭内部。她全心全意地承担起照顾家庭、抚育子女的责任，成为一名默默付出的全职太太，在幕后为郭京飞的艺术道路提供了坚实的后盾与温暖的港湾。
在2021年，演员郭京飞积极参与社会公益活动，与公安部交通管理局携手合作，共同为交通安全宣传贡献一份力量，助力“交通安全星公益”项目的推广。同年7月，当河南省遭遇特大暴雨灾害时，郭京飞与妻子鲍莉迅速响应，主动向灾区捐款，以实际行动支援救灾工作。根据公开数据，截至2025年1月7日晚8时，韩红爱心慈善基金会累计接收到来自郭京飞等二十八位文艺工作者的爱心捐赠，捐赠款项总计达到五百七十四万元人民币。目前，这些筹集到的善款将重点用于为受灾地区的群众采购御寒保暖的各类物资，以帮助他们度过困难时期，同时后续也将持续支持受灾区域进行系统的灾后恢复与重建工作，助力当地民众早日恢复正常生活。
郭京飞在求学阶段的学习成绩并不算特别突出，然而他在模仿动物方面的天赋却堪称班级中的佼佼者。自幼他便展现出极强的表现欲，尤其擅长模仿各类动物的神态与动作，常常通过活泼逗趣的表演赢得周围人的阵阵喝彩。在正式踏入影视行业之前，郭京飞早已在话剧舞台上积累了深厚的功底，并凭借出色的表现获得了业内的一致好评，先后摘得了佐临话剧艺术奖最佳新人奖以及上海白玉兰戏剧表演艺术奖等重要荣誉。此后，他陆续在电影《失恋33天》与《小鱼吃大鱼》，以及电视剧《龙门镖局》中呈现了精彩的演出，将不同角色的性格特质刻画得入木三分，也因此收获了越来越多观众的关注与喜爱。尽管郭京飞在日常生活中给人以风趣幽默的印象，但为了精准塑造《琅琊榜之风起长林》中那个面色苍白、气质阴柔诡谲的反派角色，他从细微的呼吸节奏到大幅度的肢体动作都进行了周密的设计，竭力避免任何不够纯粹的表演痕迹，从而使人物既富有内涵又具备强烈的形式美感。该剧在造型设计上风格独具，而郭京飞更是凭借其“整容式”的精湛演技深深打动了观众。此外，在现代谍战剧《对手》中，郭京飞所饰演的李唐被广大网友调侃为“史上最衰最丧的间谍”，他通过细腻而准确的演绎，恰到好处地把握住了这一角色复杂又颓唐的精神气质。