15年]，郭淮随曹操征讨汉中。曹操回军后，留夏侯渊守汉中，而郭淮为夏侯渊的司马。
[218年]，刘备进攻汉中。219年1月，刘备在定军山击败并杀死夏侯渊，曹军大败，退守阳平关东。郭淮因病，未参加此战。夏侯渊死后，曹军无主，三军慌乱。郭淮和杜袭收敛散卒，推举张郃为代理主帅，并协助他成功据守汉水，刘备退回。不久，曹操让张郃假节，以郭淮为张郃司马。
[220年]，曹丕即王位，赐郭淮关内侯，转为镇西长史。又行征羌护军，与护左将军张郃、冠军将军杨秋讨山贼郑甘、卢水叛胡等，皆平之。至此关中平定，百姓得以安居乐业。同年10月，曹丕称帝，群臣进京祝贺，郭淮因病迟到，但因巧妙的回答未受责罚。曹丕升郭淮为雍州刺史，封射阳亭侯。其后几年，郭淮多次镇压羌族叛乱，威镇边疆。
[228年]，蜀军第一次北伐，诸葛亮派马谡守街亭，高详守柳城。张郃率军攻打街亭，而郭淮则率军攻打柳城，两处均告胜利。随后郭淮又在枹罕破羌人唐氾，加建威将军。
[229年]，蜀军第三次北伐，蜀将陈式进攻武都、阴平二郡。郭淮率兵救援，在建威遭到诸葛亮主力的阻击，被迫退走。蜀军遂攻占武都、阴