2015年，郭玮洁参加中央电视台益智类综艺节目《开门大吉》。之后，签约北京万合天宜影视文化有限公司并正式进入演艺圈。9月24日，民国喜剧《大侠黄飞鸿》在优酷上线，在剧中郭玮洁饰演黄飞鸿的小师妹。11月3日，网络喜剧《万万没想到第三季》上线，郭玮洁饰演美丽温柔的夏雨荷。之后，在麻辣情感脱口秀类节目《恋爱学院》中出演节目所需的小剧场。

2016年，与陈志杰搭档主演反映陕西三线建设的青春爱情电影《美丽的桑园坪》，在片中郭玮洁饰演清纯可人、坚毅勇敢的聋哑少女默丽亚 。7月，在原创科学武侠喜剧《西涯侠》中，郭玮洁饰演女主角秦双。

2017年，与胡静合作，出演年代剧《向警予》，在剧中郭玮洁饰演与向警予情同手足一起奋斗的小妹妹。10月，主演青春运动题材院线电影《一帆秋阳》，所饰演的许秋阳是个漂亮善良、运动成绩优异、心思纯净又重情重义的女孩，在大学毕业之际面临着关于职业和感情的选择。12月29日，主演的科幻悬疑片《美少女危机》上线，在片中饰演拥有病毒免疫抗体的小琪。

2018年1月，搭档尤靖茹、王烈等主演大型刑侦警匪电视连续剧《特别调查科》，饰演的女二号林奕可是一名五官精致、扮相和性格帅气，具有反差萌的电脑高手和警界精英，该剧也是她荧幕前的首次短发造型。

2018年5月，搭档李凯馨、邢昭林等领衔主演由光芒影业出品、李炳强导演执导的青春运动治愈偶像剧《强风吹拂》，在剧中饰演女二号范琳，是一名美丽温柔优雅的室内设计师，因五年前哥哥意外事故的发生，内心变得敏感矛盾易纠结。11月，在年代抗战剧《红海滩》中饰演阳光泼辣、敢爱敢恨的一根筋少女赵芦花 。