劉知遠任後晉侍衛親軍都虞候時，他已主動歸隸其下，很受器重。不論劉知遠調任何處，他都跟隨左右而成心腹。契丹滅後晉時，郭威和蘇逢吉、楊邠、史弘肇等力勸劉知遠建號，成為後漢的開國元勳。“時百度草創，四方猶梗，經綸締構”①，都悉心竭力，知無不為，是劉知遠最重要的輔弼功臣之一。
討平三鎮劉知遠臨終前，以郭威與楊邠、史弘肇等為顧命大臣，要他們輔佐年僅18歲的劉承佑。劉承佑繼位後，以郭威為樞密使。不久，河中節度使李守貞、永興節度使趙思綰、鳳翔節度使王景崇相繼發動叛亂，劉承佑派白文珂、郭從義、常思等分別討伐，久而無功。劉承佑征求郭威的意見，想請他出征。郭威說：“臣不敢請，亦不敢辭，惟陛下命。”②於是劉承佑就加給他同中書門下平章事的頭銜，督諸將征討三鎮。
郭威在軍中接見賓客時，衣著寬袍大袖，風度儒雅；上陣打仗時，身著短裝，與士兵一樣。“臨矢石，冒鋒刃，必以身先，與士伍分甘共苦”③。士兵立功，即與厚賞；作戰負傷，親問；不管誰提建議，他都能和顏悅色地接待；即使有人得罪了他也不介意，因此深得部下愛戴。這次出征，在議論用兵先後時，他虛心聽取部將扈彥珂的意見而先擊河中。他自柵於城東，令常思柵於城南，白文珂柵於城西，又調壯丁2萬人築連壘以護三柵，用圍而不打的戰術消耗對方實力。一年後，城中兵食俱盡，他下令攻城，一舉獲勝，李守貞與其妻子****而死。在此先後，勢力較弱的趙思綰、王景崇也或降或死，從而穩定了局麵。
劉承佑論功行賞，加給他檢校太師兼侍中的官爵，要送玉帶給他。郭威說破賊不是他一人之功，還有當朝將相安朝廷，撫內外，使饋餉不斷的辛勞，不能獨受。於是劉承佑把楊邠、史弘肇等一批大臣都召來賜以玉帶。郭威又推功大臣，於是竇貞固、蘇逢吉等都加官進爵。此外，他又提出漢諸宗室、天下方鎮、州縣官員等，於是濫賞遍於天下，而郭威則借此大大提高了聲譽。鄴都起兵乾祐三年（950）四月，郭威被任為鄴都留守、天雄軍節度使，且以樞密使名義節製河北各州軍事。這年十一月，劉承祐不願再受顧命大臣的控製，與舅父李業等定計，先殺在京的史弘肇、楊邠、王章等，又派人去各地殺郭威、王殷、王峻等人。郭威得知汴京事變後，與親信魏仁浦商量對策，“仁浦勸威反，教威倒用留守印，更為詔書，詔威誅諸將校以激怒之，將校皆憤然效用”①。於是郭威就以清君側、殺李業等為名在鄴都起兵，渡河南下。劉承佑一麵派兵抵禦，一麵殺郭威在京的全部家屬，“嬰孺無免者”①。幾天後，郭“威兵臨開封城下，劉承佑為亂兵所殺。郭威入京師，縱火大掠”②。為了穩住局麵，他沒有立即稱帝，而是讓太後下令立劉知遠的侄子劉贇為嗣，派大臣去徐州迎接，同時又讓王峻派人在途中將劉贇殺死。他自己則以北伐契丹為名帶兵北上，在澶州，“諸軍將士大噪趨驛，如牆而進，帝閉門拒之。軍士登牆越屋而入，請帝為天子。亂軍山積，登階匝陛，扶抱擁迫，或有裂黃旗以被帝體，以代赭袍，山呼震地。”然後返回汴京，迫使太後下令由郭威監國。他還發布一篇文告，說自己“遜避無由，g俯遵承，夙夜憂愧”③。其實這場擁戴鬧劇，隻是為了遮人耳目。
滅漢建周，革故鼎新郭威就任監國不到一個月，就於次年正月正式即帝位，廟號太祖。他自認為是周朝虢叔的後裔，所以定國號為周，史稱後周，改為廣順元年（951）。仍建都東京開封府。
郭威雖是刺史之子，但幼年孤貧，知道民間疾苦，因而即位後就著手革除前朝弊政，減輕賦稅和刑罰。即位當月下詔：“凡倉場庫務掌納官吏，無得收‘鬥餘’、‘稱耗’。舊所進羨餘物，悉罷之。”這就減免了原先所收的“鬥餘”、“稱耗”、“羨餘”等額外稅收，大為減輕了農民的負擔。同詔又說：“犯竊盜及奸者，並依晉天福元年（936）以前刑名，罪人非反逆，無得誅及親族，籍沒家貲。”這比後漢時“竊盜一錢以上皆死，又罪非反逆往往族誅籍沒”的規定有了明顯的減輕。廣順二年（952）七月，針對後漢時“犯私鹽、曲無問多少抵死”的規定，下詔：“犯鹽、曲者以斤兩定刑有差”。具體規定：“諸色犯鹽、曲，所犯一斤已下至一兩，杖八十，配役；五斤已。郭威能留心搜羅人才，所任用的魏仁浦、李轂、王溥、範質等人都能忠於職守，遵守法度，君臣合力，逐漸改革了一些弊政，使北方地區的經濟，政治形勢漸漸趨向好轉。因此，郭威在五代十國時期，算得上是一個好皇帝。
下，一斤已上，徒三年；五斤已上，重杖一頓，處死。”①同年十一月又下詔：“約每歲民間所輸牛皮，三分減二。計田十頃，稅取一皮，餘聽民自用及買賣，惟禁賣於敵國。”這比起原先“兵興以來，禁民私賣牛皮，悉令輸官受直，”在政策上是大大放寬。因為所謂“受直”，後唐明宗時隻給些鹽；後晉天福中期，連鹽也不給了；後漢更嚴厲到“犯私牛皮一寸抵死”的程度。然而，牛皮“民間日用實不可無，帝素知其弊，至是李穀建議均於田畝，公私便之”②。