2012年，郭東延出演了第一部影視劇作品《順藤而上的你》憑借該劇獲得第五屆韓國電視劇節童星獎 。
2013年，與金泰希、劉亞仁、在熙等合作出演古裝愛情劇《張玉貞》，郭東延在該劇飾演東平君李杭的少年時期。同年，郭東延與李世英、崔泰俊、郭正旭等合作出演青春校園愛情劇《青春期混合曲》，郭東延在該劇飾演男主角崔正宇。
2014年1月，與金賢重、林秀香、陳世妍等合作出演愛情動作劇《感激時代》，郭東延在該劇飾演男主角申政泰少年時期。同年4月，與李烈音、金范俊、高允厚等合作出演KBS特別短劇《初中生A娘》。同年，郭東延參加了MBC脫口秀節目《黃金漁場Radio Star》的錄制，這是他首次出演綜藝節目。同年10月，郭東延還與李洪基、樸敏雨、樸真珠等合作出演了愛情喜劇《摩登農夫》，郭東延在該劇飾演“Excellent Souls”樂隊的鼓手韓奇俊。
2015年，郭東延成為MBC周末綜藝節目《Animals》的固定嘉賓。同年，郭東延與林秀晶合作出演浪漫愛情電影《時間脫離者》；11月2日，其主演的《馬屁精 呀！》上映。
2016年，與樸寶劍、金裕貞合作主演古裝愛情劇《云畫的月光》，飾演朝鮮最高劍術者、孤獨的王世子敞開心扉訴說的好友金兵沿。
2017年1月，出演電影《女教師》；5月，出演KBS勵志愛情喜劇《三流之路》；7月，主演SBS奇幻愛情劇《再次相遇的世界》；9月27日至10月1日，KBS的廣播節目《李洪基的Kiss The Radio》由郭東延擔任代班DJ；2017年10月，出演電影《大將金昌洙》。
2018年1月29日，主演的KBS浪漫愛情劇《廣播羅曼史》開播2月，出演電影《興夫》；7月，主演JTBC校園青春愛情劇《我的ID是江南美人》；12月，主演SBS校園浪漫喜劇《福秀回來了》。
2019年7月，出演SBS水木劇《偵探醫生》。
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