2011年，葛素媛在第1届韩国益力多超级明星v-kids选拔大赛中获得冠军。 2012年，葛素媛因参演由朱东民执导，池珍熙，具惠善主演的爱情电视剧《拜托了，机长》出道，其在剧中饰演具惠善的妹妹； 5月17日，葛素媛参演的由林常树执导，尹汝贞、白允植、金康宇、金孝珍主演的剧情片《金钱之味》上映。2013年1月23日，与柳承龙、吴达洙等人主演的悲喜剧《7号房的礼物》上映，饰演柳承龙7岁的女儿“艺胜”，该片票房超过1000万，是韩国第8部超过1000万观影人次的本土电影，打破韩影史喜剧电影票房纪录。由此获得获得第50届韩国电影大钟奖审查评委会特别奖，并获得第50届韩国电影大钟奖最佳女主角、新人女演员，第49届韩国百想艺术大赏女子新人演技奖提名； 4月27日，葛素媛与成宥利、刘俊相等主演的家庭情感剧《出生的秘密》首播，其在剧中饰演成宥利的女儿、天才少女“洪海崖”，凭此角色获得韩国电视剧赏童星奖； 5月，为日本动画片《翡翠森林狼与羊·初会篇》的韩语版配音； 10月9日，由金道勋执导，权相佑、朱智勋、郑丽媛等主演的医疗剧《医学团队》首播，葛素媛饰演孤儿“殷石头”。 2014年2月，葛素媛签约YG娱乐公司； 9月，出演MBC特辑Drama Festival《我人生中的惑》，饰演在爷爷家养的小孙女“金智”。 2015年9月5日，由白珍熙、尹贤敏、钱忍和等主演的家庭情感剧《我的女儿琴四月》在MBC电视台首播，葛素媛在剧中以女主角“琴四月”的童年形象登场。