入宫封妃

郭氏是西平郡人，家族世代为凉州大族。黄初年间，西平郡发生叛乱，魏文帝曹丕派金城太守将叛乱平定。郭氏因此被没收入洛阳宫。

黄初七年五月丁巳日（226年6月29日），魏明帝曹叡继位，对郭氏颇为宠爱，封为夫人，封其堂叔郭芝为虎贲中郎将，叔父郭立为骑都尉。

立为皇后

魏明帝起初非常宠幸毛皇后，后来宠幸郭氏，对毛皇后日益淡漠。

景初元年（237年）九月十五日，明帝赏游后园，召后宫才人以上嫔妃参加饮宴娱乐。郭氏问魏明帝说：“应该把皇后请来吧？”魏明帝不同意，并且告知随从不得宣请毛皇后。第二天，魏明帝和毛皇后见面时，毛皇后问他说：“昨日宴游北园，玩得开心吗？”魏明帝以为是左右侍从们给毛皇后泄密，因而下令杀掉十几个随从，并将毛皇后赐死。

景初二年十二月辛巳日（239年1月16日），魏明帝在患病之际，立郭氏为皇后。

尊为太后

景初三年正月丁亥日（239年1月22日），魏明帝病重，立养子、齐王曹芳为太子，任命太尉司马懿和大将军曹爽辅佐朝政。当天，魏明帝去世。曹芳继位，尊皇后郭氏为皇太后，所居宫殿称为永宁宫，并追谥皇太后郭氏的父亲郭满为西都定侯，以郭太后叔父郭立次子郭建承袭西都侯；封郭太后母亲杜氏为郃阳君。郭太后堂叔郭芝调任散骑常侍、长水校尉，叔父郭立为宣德将军，皆封列侯。郭建长兄郭德被敕命为文昭甄皇后已死的从孙甄黄之子，并承袭明帝亡女平原懿公主的爵位，封平原侯，改姓甄氏。郭德与郭建兄弟二人同为镇护将军，且都封侯，共同负责京师警卫，郭氏家族在当时一时风光无限。

废帝去世

曹魏正始八年（247年），大将军曹爽采纳何晏、邓飏、丁谧之计，将郭太后软禁于永宁宫，郭氏和曹芳告别时相对哭泣，曹爽自此专权。

嘉平元年（249年），太傅司马懿以郭太后名义发动高平陵之变，诛杀曹爽，掌控朝政大权。

嘉平六年（254年），权臣司马师（司马懿长子）借郭太后名义废黜曹芳，并提出立曹据，郭太后认为曹据是魏明帝叔父，立曹据则魏明帝无人奉祀；而且若曹据为帝，则自己这个太后反而是新帝的侄媳，会造成身份尴尬，故力主立魏明帝之弟东海王曹霖之子曹髦为帝，得到朝臣支持。

甘露五年（260年），“甘露之变”发生后，司马昭（司马懿次子，司马师之弟）借郭太后名义追废遇弑的曹髦，并以普通百姓的礼节安葬曹髦。

景元四年十二月乙卯日（264年2月8日），郭太后去世。

咸熙元年二月庚申日（264年4月13日），上谥号为明元皇后，与魏明帝合葬于高平陵。