不久，后汉就发生了三镇叛乱，三镇即河中、凤翔、永兴，朝廷先派了白文珂等人去平叛，但都没有什么成效。于是郭威就受命出征，他平易近人，广交将士和文臣，两军交锋时又身先士卒，亲冒矢石，能与士兵同甘共苦，士兵立功他马上赏赐，负伤的他也亲自去抚慰。
不管是谁提的建议他都能虚心接受，即使有人得罪了他，他也不计仇，终于使将士和睦上下一心，提高了士气和战斗力。郭威虚心听取将领们的建议，博采众长，制定了先攻河中的策略，然后用围困打消耗战的办法与敌对垒，一年之后，在城中粮草已尽，士气丧失的时候一举攻陷，李守贞和妻子**而死，其他两镇也先后平定。
郭威为后汉的稳定立下了大功，但他并没有借此要高官厚禄，而是借机提高自己的威望。当隐帝要赏他时，他说破贼不是他一个人的功劳，朝中的将相安定朝廷供给军需也有功，于是要隐帝赏赐史弘肇等人，他又说大臣们也有功，苏逢吉等人也因此加官进爵，郭威又说各地驻军将领和州县官吏也有功劳，让隐帝嘉奖他们。郭威不贪功，但却大大提高了自己的威望，和一般人相比，他的谋略要远大得多。
郭威平定三镇之后，隐帝又将北方的邺都也就是魏州驻守防御契丹的重任交给了他。在他赴任之前，朝中为他是否带枢密使之职离京发生了争执，两派大臣矛盾激化，虽然史弘肇坚持要隐帝同意让郭威带枢密使之职赴任，但是郭威对朝中的事很不放心。
临行时恳切地对隐帝说：“苏逢吉、史弘肇都是先皇的旧臣，都很尽忠为国，希望陛下推心任用，必当无事。边疆之事臣一定尽忠报效，不负陛下的重托。”
隐帝也有点不愿郭威出京，他对郭威说：“朕夜里梦见你变成了驴，驮着我升了天，等我下来后，你又变成了龙，离开我向南去了。”
郭威听了抚掌大笑，大概隐帝这时已经担心郭威对他皇位构成的威胁了，所以在郭威不在的时候才诛杀史弘肇等人，然后又派人去杀他。
郭威到任后，积极备战防御契丹，但他出来不久朝中就发生了大事，隐帝没有听他的话，而是相反地听从了舅舅李业的挑拨，诱杀了史弘肇等人，听到郭威起兵的消息连他的家属也全部杀死，然后命令另一个舅舅李洪义到邺都去杀郭威等人。
李洪义和李业不同，他不想加害郭威，就将消息告诉了他。郭威听从了亲信魏仁浦的计策，倒过来用自己的官印假造诏书，说是让郭威杀死众将，以此来激怒他们，众将果然听命于郭威，以诛杀歼臣清君侧为名杀向了京城。
隐帝不听母亲让人下诏与郭威和好的劝告，领兵出征，结果被乱兵杀死，苏逢吉也自尽了。郭威不费什么力就进入了开封，聪明的郭威并没有立即称帝，而是让李太后先主持大事，以安人心。他又严禁士兵掠夺骚扰京城，恢复了京城的治安秩序，郭威派人迎接刘崇的儿子来继位，以此稳定宗室。
等一切稳定之后，郭威就将他的称帝计谋实施了，让手下将领发了假情报，说契丹要南下进犯了。然后就奉太后之命领兵出城，到了澶州，数千将士发生兵变，拥立郭威为帝，史书上说他是被迫称帝的，其实都是事先的预谋，郭威的大将北宋建立者赵匡胤估计就是学习郭威的做法发动了陈桥兵变，因为这两次几乎是如出一辙。
郭威称帝建的国号是周，因为他说自己是周朝虢叔的后代，历史上称为后周，以便和周朝区分开，郭威仍然以开封为后周的首都。在称帝之前，郭威派王峻杀死了在半路上的刘崇的儿子，刘崇因此和后周结下死仇，联合契丹来攻打后周，但在高平大战中被郭威的义子柴荣打败。
当了皇帝之后，郭威就马上着手治理国家，进行改革来增强国力。他从小经历了很多苦难，对民间疾苦也有亲身体会，所以首先减轻了百姓的负担。这方面郭威主要做了两件事，一是罢除不合理的牛租，二是撤销营田务。
在早年朱温征伐淮南时，朱温将缴获的上万头耕牛给百姓使用，然后向百姓收牛租，几十年之后，到后周时仍然在收，当年的牛早就已经死了。郭威下令废除这项既过时又累民的税收。至于营田务，是唐末以后在中原地区设置的由户部直接管理的农业生产机构，所属的农民负担很重。郭威废除营田务后，将原来百姓使用的田地房屋和牛及其他农具都赐给他们永久使用。
这项措施加上牛租的废除，极大地减轻了农民的负担，促进了生产的发展。其间有人建议将一些好的营田卖掉，就能得到数十万缗钱来充实国库，郭威却说：“让百姓得利，就像国家得利一样，朕要这些钱干什么呢？”
继位没多久他便下诏，命令各地官吏不得以任何借口来加收百姓赋税，原来普遍存在的正税以外的杂税一律废除。郭威又下诏减轻了后汉残酷的法律，后汉规定，盗窃一文钱的也要处死，不是重罪的人又经常株连亲族，后周则规定，不是反叛和杀害亲属之类大逆不道的重罪不再株连亲属。
后汉时，酒和酒曲造酒的原料实行国家垄断专卖，凡是民间有人私自买卖的不论多少一律处死，后周则大大减轻了处罚，而且做了具体的规定，一两至一斤的杖刑八十，一斤以上到五斤的判徒刑三年，五斤以上的则处死。在后汉时禁止民间收藏买卖牛皮，私自买卖一寸的就要处死，后周规定，有田四十顷的才收取一张牛皮的实物税，其余的民间可以随意买卖。郭威了解民间用牛皮的地方很多，所以为百姓生活着想，才会有此规定。
郭威除了改革利民之外，自己也非常注意节俭，尽量减轻人民的负担。他生活异常俭朴，衣食住行都很节俭，下诏禁止各地进奉美食及地方土特产品，珍宝就更不用说了。
他对大臣们说：“朕出身微寒，尝尽人间疾苦，也经历了国与家的灾难，现在当了皇帝，怎么能养尊处优拖累天下百姓呢？”
他不仅不让进奉宝物入宫，还让人将宫中的珠宝玉器、金银装饰的豪华床凳、金银做的饮食用具一共几十件，当众打碎在殿廷之上。郭威经常对侍臣说：“那些帝王，怎么能用这种东西呢？”
在治理国家方面，虽然郭威有些能力，但他仍然谦逊地重任有才德的文臣，以行动来改变从后梁以来军人掌政的丑恶形象，他对这些有才德的大臣们说：“朕生长于军旅之中，不懂得学问，也不精通治国安邦的大计，文武官员有利国利民良策的就直接
上书言事，千万不要只写一些粉饰太平的无用话。”
郭威的精心治理，使后周在很短的时间里就显露出国富民强的迹象，为周世宗继续他的事业打下了坚实的基础。
郭威临死前还不忘节俭，他郑重地留下了遗言：“你们一定要为我薄葬，不要强征民工，也不要宫人为我长年守陵，陵寝不用石柱，枉费人力，用砖瓦代替就行，用瓦棺纸衣下葬。不要石人石兽，只须立一块碑，刻上这些字：大周天子临晏驾时和要继位的皇帝有约，只因平生喜欢俭朴，所以只让用瓦棺纸衣下葬。’如果违背此言，阴灵也不相助。”
郭威这样做并不是标新立异，而是为汉文帝的节俭而感动，他又见唐朝皇帝们的陵墓由于造得都很豪华，不但费尽钱物和人力，还遭到盗墓者的破坏，而汉文帝的霸陵却至今完好无损。
郭威也很开通，说每年的寒食节不忙时适当派人到他陵上祭奠一下就行了，如果没有人去，只须遥祭即可，最后说：“千万千万，莫忘朕言。”
郭威一共在皇位上坐了三年，从正月里称帝，正好又在正月里病逝，终年仅五十一岁。