早年經歷
郭淮祖父郭全是東漢大司農，父親郭縕也是東漢的雁門太守。建安中期郭淮被舉為孝廉，任平原府丞。曹丕為五官將時，召郭淮署為門下賊曹，後轉為丞相兵曹議令史。
漢中拒備
公元215年(建安二十年)七月，隨曹操征討漢中。曹操回軍後，留征西將軍夏侯淵守漢中，以拒劉備，並留郭淮為夏侯淵的司馬。公元218年(建安二十三年)，劉備統軍攻漢中。
公元219年(建安二十四年)正月，劉備率主力渡過沔水，順山勢隱蔽疾行，迂迴到陽平關側後之定軍山(今陝西勉縣南)，依據險要地勢，待機殲敵。夏侯淵為擺脫被動，率兵爭奪定軍山。討虜將軍黃忠居高臨下，發動迅猛衝擊，斬夏侯淵及益州刺史趙顒，曹軍大敗，退守陽平關東。夏侯淵與劉備作戰時，郭淮有病，未能隨其出戰。夏侯淵死後，魏軍新失主帥，怕為蜀軍所乘，三軍皆失色。司馬郭淮和督軍杜襲收斂散卒，號令諸軍：「張將軍是國家的著名將領，深為劉備所忌憚;如今軍情緊迫，只有在張將軍的指揮下，才能轉危為安。」於是推舉張郃繼夏侯淵為魏軍主帥。張郃出任，諸將皆受張郃指揮，軍心乃定。
第二天，劉備欲渡漢水來攻。諸將認為雙拳難敵四手，想依水為陣以拒蜀軍。郭淮說：「這是向敵人示弱，不能擊敗敵人，這不是上策。不如撤離岸邊，在遠處設陣，誘使敵人前來，等他們渡到河中央再發起進攻，一定可以打敗劉備。」遂在漢水以北列陣，打算等到蜀軍涉水半渡時進行反擊。劉備疑心重重，隔水相持而不渡。郭淮遂堅守，示無還心。不久，曹操讓張郃假節，以郭淮為張郃司馬。
屢破羌胡
黃初元年(220年)，曹操去世，曹丕即魏王位，賜郭淮關內侯，轉為鎮西長史。又行征羌護軍，護左將軍張郃、冠軍將軍楊秋討山賊鄭甘、盧水叛胡等，皆平之。至此關中平定。十月曹丕稱帝，史稱魏文帝。郭淮進京祝賀，因路上得病，所以去遲了。曹丕大宴群臣，責備郭淮說：「昔禹會諸侯於塗山，防風後至，便行大戮。今溥天同慶而卿最留遲，何也?」郭淮回答：「臣聞五帝先教導民以德，夏後政衰，始用刑辟。今臣遭唐虞之世，是以自知免於防風之誅也」(《三國誌·魏書·郭淮傳》)。曹丕聽後很高興，升郭淮為雍州(治長安，今西安西北)刺史，封射陽亭侯。後郭淮鎮壓羌族叛亂，威鎮邊疆。
佯攻高翔
太和二年(228年)，蜀丞相諸葛亮首次攻魏，派馬謖守街亭，高詳駐軍柳城。張郃率軍攻打街亭，而郭淮則率軍佯攻柳城，牽制蜀軍。隨後又在枹罕破羌人唐泛，加建威將軍。
屢立功勳
郭淮(3) 太和三年(229年)，諸葛亮第三次攻魏。遣陳式進攻祁山以南前已歸蜀、街亭戰後又被魏軍收復的武都(今甘肅成縣西)、陰平(今甘肅文縣西北)二郡。郭淮率兵救援，在建威(今甘肅成縣西)遭到諸葛亮主力的阻擊，被迫退走。蜀軍遂攻佔武都、陰平二郡。太和四年(230年)，魏明帝決定興師伐蜀，兵分三路會攻漢中。郭淮在陽溪(今甘肅渭源東北)被蜀軍擊敗，其他幾路魏軍也因山洪暴發，道路阻絕而撤軍。太和五年(231年)二月，諸葛亮第四次攻魏，包圍祁山。郭淮奉命與左將軍張郃等隨大將軍司馬懿防禦蜀軍。司馬懿留部將費曜、戴陵率4000人守上邽(今甘肅天水)，自率主力西救祁山。諸葛亮亦分兵一部繼攻祁山，自率主力迎擊司馬懿。郭淮與費曜等率軍襲擊蜀軍，但被諸葛亮擊破，蜀軍乘勢搶先收割熟麥，獲得軍糧。 時隴右無糧，有人建議從關中運糧，便路途非常遠。這時郭淮招撫羌人，恩威並施，遂解軍糧之急。轉為揚武將軍。青龍二年(234年)二月，諸葛亮率軍10萬出斜谷第五次攻魏。四月，諸葛亮至郿，進駐渭水之南。司馬懿率軍渡渭水，背水築壘阻擊。司馬懿分析形勢後，對諸將說：「亮若勇者，當出武功依山而東，若西上五丈原(今陝西眉縣西南)，則諸軍無事矣」(《晉書·宣帝紀》)。諸葛亮果轉進五丈原，魏將皆喜，唯史郭淮深以為憂，他說：「亮必爭北原，宜先據之」(《資治通鑒·卷第七十二》)，諸將多不以為然。郭淮說：「若亮跨渭登原，連兵北山，隔絕隴道，搖蕩民、夷，此非國之利也」(《三國誌·魏書·郭淮傳》)。司馬懿這才意識到北原的重要性，命郭淮等率兵移屯北原。塹壘尚未成，蜀軍果至，攻而未克，兩軍遂成對 峙狀態。幾天後，諸葛亮率軍西行，諸將皆認為諸葛亮欲攻西圍，唯郭淮認為諸葛亮欲攻西圍是假，攻陽遂是真。當晚，蜀軍果然攻陽遂，魏軍因早有防備，擊退了蜀軍。八月，當月，諸葛亮病故於五丈原軍中，部將楊儀、姜維率蜀軍撤回漢中。正始元年(240年)，升郭淮為左將軍，又轉拜前將軍，仍為雍州刺史。正始五年(244年)，夏侯玄伐蜀，郭淮率軍為前鋒。後魏軍為蜀將王平，郭淮因有準備，才未大敗。回軍後，郭淮假節。
正始八年(247年)，雍州、涼州(治姑臧，今甘肅武威)等地區的羌胡族人背魏降蜀。 蜀衛將軍姜維率兵出隴右(今甘肅隴山、六盤山以西)接應。郭淮、討蜀護軍夏侯霸和姜維戰於洮西(洮水以西)胡族首領白虎文、治無戴等率部降蜀，姜維將其遷至蜀境。而未遷走者皆為郭淮擊平。嘉平元年(249年)秋，姜維督軍進攻雍州(今陝西關中及甘肅東部)，依傍曲山(今甘肅岷縣東百里)築兩城。姜維熟悉隴西風俗民情，欲誘羌胡歸蜀，以控制該地區。派牙門將句安、李歆等人駐守，並聯合羌胡人進攻附近各郡。郭淮與刺吏陳泰統兵抵禦。郭淮採用陳泰圍城打援的策略，命陳泰討蜀護軍徐質，南安太守鄧艾進圍曲城(今甘肅岷縣東漳南)，切斷交通及水源，曲城蜀軍困窘不堪。姜維領兵救援，進至牛頭山(甘肅岷縣東南，洮河南岸)，為陳泰軍所阻。郭淮率軍進逼洮水，企圖切斷姜維退路。姜維迅速撤回。句安、李歆等人孤立無援，獻城投降。郭淮又留鄧艾屯白水(今甘肅白龍江)北岸，以防蜀軍反攻，自率軍西擊羌人各部。
備受皇恩
嘉平二年(250年)，郭淮因前功升為車騎將軍，儀同三司，持節、都督如故，並進封陽曲侯，食邑共2780戶，分出300戶，封其一子為亭侯。詔曰：「昔漢川之役，幾至傾覆。淮臨危濟難，功書王府。在關右三十餘年，外征寇虜，內綏民夷。比歲以來，摧破廖化，禽虜句安，功績顯著，朕甚嘉之。今以淮為車騎將軍、儀同三司，持節、都督如故。」[1]
正元二年(255年)，郭淮去世，被追贈為大將軍，謚貞侯，兒子郭統繼嗣。郭統死後，子郭正繼嗣。