1984年6月25日，郭家铭出生于黑龙江省哈尔滨市，16岁时进入柴可夫斯基音乐学院学习，毕业于毕业于中央戏剧学院。2006年参加《加油好男儿》的比赛进入15强的时候退赛拍摄首部影视作品《我自己的德意志》，凭借该片获得艾美奖最佳男演员提名，之后接拍了电视剧《新永不瞑目》中男一号“肖童”被观众所熟知。

2011年，郭家铭参演电视剧《游击兵工厂》；次年郭家铭受邀搭档鞠萍、郁钧剑亮相央视《我要上春晚》的舞台表演节目。同年，推出电视剧原声EP专辑《谜》。

2013年，郭家铭主演电视剧《我怀了你的孩子》，并演唱主题曲《谜》及插曲《秘密》；同年参演爱情喜剧《百万爱情宝贝》、《大秦帝国之纵横》、《孩奴》、《黄金部队》等剧。

2014年，参演轻喜剧《老妈的三国时代》、《我的儿子是奇葩》；做客美国访谈节目《纽约会客室》；和斓曦搭档主演谍战剧《黎明前的抉择》。