2005年出演陈国军的导演的电视剧《梦回青河》，首次担任男主角祖善。  

2006年出演张柏芝、潘粤明等主演的传记题材的电视剧《天涯歌女》，饰演丁树仁；

2007年拍摄奥运题材的电影《2008》进入电影圈；同年还出演青春励志剧《毕业生》，担任男主角伍麦。

2009年在惊悚恐怖电影《惊天动地》里再次扮演一名大学生梁喆并出演爱情剧《今生欠你一个拥抱》。  

2010年2月郭晓然与贡米主演的古装喜剧电影《我容易吗》上映；10月与霍思燕主演的大学生情感纠纷题材的恐怖电影《迷城》上映，郭晓然担任男一号赵坡并凭借该片获得第十三届上海国际电影节传媒推荐大奖最佳新人奖；同年还出演电影。   

2011年10月郭晓然与何可人主演的惊悚电影《床下有人》上映，郭晓然再次担任男主角况宇；同年还与宁静、卢奇合作出演四川往事题材的近代传奇剧《四川往事之有多少爱可以重来》并客串电视剧《五月花开》。   

2013年担任真爱日浪漫爱情电影《201314》男主角温小固并参演都市时尚情感剧《爱的多米诺》。   

2014年3月参演胡歌主演的古装电视剧《琅琊榜》，饰演言豫津，同年参演电视剧《温州两家人》。