郭晓冬在1992年开始参加学习表演，1993年，报考北京电影学院，之后一直在北京流浪，跑龙套、当群众演员，2002年，郭晓冬在导演霍建起的电视剧《暖》中扮演男一号，并且凭借此片荣获东京电影节的金麒麟奖，其实在之前郭晓冬就在导演霍建起的电视剧《蓝色爱情》中出演过，只不过当时只是一个客串的小角色，2004年，郭晓冬接到霍建起的电话，于是有了这部对他来说“像一道光”似的《暖》。 在王海鸰同名小说改编的《大校的女儿》中，他饰演一位从17岁到50岁的军人。当王海鸰接到了制片方没有声音和过多后期处理的小样片，看后的第一感觉 是“震撼”！ 于是《新结婚时代》她力邀郭晓冬出演男主角何建国。

2012年，郭晓冬出演话剧《钢的琴》，在同年的12月份，郭晓冬携妻子程莉莎做客综艺节目《天天向上》，2013年，郭晓冬在中央电视台一套的2012年中国电视剧年度明星盛典中演唱《为了这一天》。
2014年，由郭晓冬主演的电影《推拿》于11月28日全国上映。