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[25]），魏明帝曹叡继位，对郭氏颇为宠爱，封为夫人，封其堂叔郭芝钻弃劝为虎贲中郎将，叔父郭立为骑都尉。[1-2]
魏明帝起初非常蜜地宠幸毛皇后，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，并且告背院柜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。[3-4]
景初二年十二月辛巳日（239年1月16日[24]），魏明帝在患病之际，立郭氏为皇后。[5-6]
景初三年正月丁亥日（239年1月22日[26]），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。[7]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，以郭太战钻凝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殃求子，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。[8-9]
曹魏正始八年（247年），永悼大将军曹爽采纳何晏、邓飏枣姜户、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。[10]
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。[12-13]
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。[14]
景元四年十二月乙卯日[22]（264年渗页订巴2月8日），郭太后去世。
咸熙元年二月庚申日（264年4月13日[23]），上谥号为明元皇后，与魏明帝合葬于高平陵。[15-16]
郭氏在魏末政坛颇具影响力，毌丘俭、文钦举兵淮南借其名[17]，钟会在蜀地反叛亦称是奉其遗令。[18]
陈寿《三国志》：魏后妃之家，虽云富贵，未有若衰汉乘非其据，宰割朝政者也。鉴往易轨，於斯为美。追观陈群之议，栈潜之论，适足以为百王之规典，垂宪范乎后叶矣。[19]
明元郭皇后出身汉末魏晋时期的河西大族西平郭氏，其家族成员如下：[1]
父亲：郭满。曹魏明元郭皇后父亲，追谥西都定侯。[1]
母亲：杜氏，封郃阳君。[1]
叔父：郭立，郭满之弟。魏明帝在位时，因为宠爱明元郭皇后的缘故，封郭皇后叔父郭立为骑都尉。[1]
堂叔：郭芝，《唐郭知运碑》说是郭宪之犹子，历任虎贲中郎将，散骑常侍、长水校尉，封列侯。[1][21]
从弟：郭建，字叔始，郭立次子。曹魏年间，初袭爵西都侯，历任镇护将军、都护大将军，掌宿卫。嘉平末，改封临晋侯。咸熙初，加封临渭县公。晋泰始元年（265年），与兄郭德俱加特进，不久即去世。
从弟：郭德（甄德），字彦孙，郭立长子。出继甄氏，袭爵平原侯，先后娶司马师女、司马昭女京兆长公主为妻。曹魏咸熙初，任镇军大将军，封广安县公。晋泰始元年（265年），晋武帝受禅，加特进。暮年官至宗正，迁侍中。太康年间，大司马、齐王司马攸当归籓，与左卫将军王济共谏请，时人嘉之。世祖以此望德，遂改任大鸿胪，加侍中、光禄大夫，不久病逝，赠中军大将军、开府、侍中如故，谥曰“恭”，子郭喜（甄喜）嗣爵。[20]