郭淮，字伯濟，是太原陽曲人。根據《郭氏譜》記載：郭淮的祖父郭全，曾擔任大司農；他的父親郭縕，曾任雁門太守。建安年間，郭淮被推舉為孝廉，隨後被任命為平原府丞。曹丕擔任五官將時，召郭淮擔任門下賊曹，後又轉任丞相兵曹議令史，跟隨曹操征討漢中。曹操返回後，留下徵西將軍夏侯淵抵禦劉備，並任命郭淮為夏侯淵的司馬。夏侯淵與劉備交戰時，郭淮因病沒有出戰。夏侯淵戰死後，軍中一片混亂，郭淮收拾散兵遊勇，推舉蕩寇將軍張合為軍主，各營這才安定下來。

第二天，劉備準備渡過漢水發動進攻。眾將都認為敵眾我寡，劉備又乘勝追擊，打算依水佈陣來抵禦劉備。郭淮說：“這樣做只能顯示我們的弱小，而無法挫敗敵人，這不是好的計策。不如遠離漢水佈陣，引誘敵人渡河，等他們渡到一半時再發動攻擊，這樣可以打敗劉備。”於是郭淮佈下陣勢，劉備見狀懷疑他不會渡河，郭淮於是堅守陣地，表明沒有撤退之意。郭淮將情況上報，曹操非常讚賞，授予張合符節，又任命郭淮為司馬。曹丕即王位後，賜給郭淮關內侯的爵位，又轉任鎮西長史。郭淮還兼任徵羌護軍，協助左將軍張合、冠軍將軍楊秋討伐山賊鄭甘和盧水叛胡，全部平定了叛亂。關中地區開始安定，百姓得以安居樂業。

黃初元年，郭淮奉命去祝賀曹丕即位，但在路上得了病，因此耽誤了行程。等到群臣聚會慶賀時，曹丕嚴肅地責備他說：“從前大禹在塗山會見諸侯，防風氏遲到，就被處死了。今天普天同慶，而你卻最晚到，這是為什麼呢？”郭淮回答說：“我聽說五帝先教導百姓用道德，夏朝政治衰敗後，才開始使用刑法。現在我生活在唐堯、虞舜的時代，所以我知道自己不會像防風氏那樣被殺。”

曹丕聽了很高興，提拔他兼任雍州刺史，封他為射陽亭侯，五年後正式任命他為雍州刺史。安定的羌族大帥闢反叛，郭淮討伐並打敗了他，使他投降。每當有羌人、胡人來投降，郭淮總是先派人打聽他們的親屬關係，男女老少的人數，年齡大小等情況。等到見面時，他能一一瞭解他們的情況，詳細詢問，大家都稱讚他像神明一樣。

太和二年，蜀國丞相諸葛亮出兵祁山，派遣將軍馬謖到街亭，高詳駐紮在列柳城。張合攻擊馬謖，郭淮攻打高詳的營地，都取得了勝利。郭淮又在罕打敗了隴西的名羌唐，被加封為建威將軍。五年，蜀軍出兵滷城。當時，隴右沒有糧食，大家商議從關中大規模運輸糧食。郭淮用威信安撫羌人、胡人，讓他們每家都出糧食，公平地徵收糧食，軍糧足夠使用，郭淮被調任為揚武將軍。

青龍二年，諸葛亮出兵斜谷，在蘭坑種田。當時司馬懿駐紮在渭南。郭淮推測諸葛亮一定會爭奪北原，應該先佔據那裡，但商議的人都不這樣認為。郭淮說：“如果諸葛亮跨過渭河登上北原，連線北山的兵力，隔絕隴道，動搖百姓和少數民族，這對我們國家是不利的。”司馬懿很贊同他的看法，郭淮於是駐紮在北原。戰壕還沒修好，蜀軍就大舉進攻，郭淮迎頭痛擊。幾天後，諸葛亮大舉向西進軍，眾將都認為他要攻打西圍，只有郭淮認為這是諸葛亮故意在西邊顯示力量，想讓我們重兵應對，他一定會攻打陽遂。當天晚上，蜀軍果然攻打陽遂，但郭淮早有防備，蜀軍無法得逞。

正始元年，蜀國將領姜維出兵隴西。郭淮於是率軍前進，追擊到強中，姜維退兵後，郭淮討伐羌族的迷當等人，安撫了三千多柔然部落，把他們遷徙到關中充實人口。郭淮被升任為左將軍。涼州的休屠胡人梁元碧等人，率領二千多家族人歸附雍州。郭淮上奏請求讓他們居住在安定的高平，作為百姓的保障，後來因此設定了西州都尉。郭淮轉任前將軍，仍然兼任雍州刺史。

郭淮在正始五年的時候，跟隨夏侯玄討伐蜀國，擔任前鋒。郭淮分析形勢後，認為情況對自己不利，果斷地撤軍，因此避免了重大失敗。回來後，朝廷授予他符節。

八年，隴西、南安、金城、西平等地的羌族部落餓何、燒戈、伐同、蛾遮塞等聯合起來叛亂，他們圍攻城池，還向蜀軍求援。涼州的著名胡人治無戴也反叛並響應他們。討蜀護軍夏侯霸率領各軍駐紮在為翅。郭淮的軍隊剛到狄道時，大家都認為應該先討伐並平定罕，對內平息叛亂的羌人，對外挫敗敵人的陰謀。但郭淮推測姜維一定會來進攻夏侯霸，於是他率軍進入渢中，然後向南接應夏侯霸。

姜維果然進攻為翅，正好郭淮的軍隊趕到，姜維被迫撤退。郭淮乘勝追擊叛亂的羌人，斬殺了餓何、燒戈，有超過一萬部落投降。九年，蛾遮塞等人駐紮在河關、白土舊城，憑藉黃河阻擋官軍。郭淮在上游虛張聲勢，卻秘密地在下游渡河，佔據白土城，發動攻擊，大獲全勝。治無戴圍攻武威，他的家屬留在西海。郭淮率軍直奔西海，打算趁機俘虜他的家屬，但治無戴得知後折返回來，雙方在龍夷以北交戰，治無戴被打敗並逃走。令居的惡賊在石頭山西邊，佔據大道，切斷了朝廷使者往來。郭淮在返回途中討伐了他們，大獲全勝。

姜維從石營出發，經過強川，向西去接應治無戴，他留下陰平太守廖化在成重山修築城池，聚集羌人作為人質。郭淮打算分兵攻打他們。眾將認為姜維的軍隊向西和強大的胡人聯合，廖化據守險要地勢，如果分兵兩路作戰，兵力就會減弱，進攻不能制服姜維，撤退又不能攻克廖化，這不是好辦法。不如合兵一路向西，趁胡人和蜀軍還沒有聯合，切斷他們之間的聯絡，這是打擊敵人聯合的策略。

但郭淮說：“現在去攻打廖化，出其不意，姜維一定會驚慌失措。等姜維趕來救援時，我們已經足以攻克廖化了。而且能讓姜維疲於奔命。我們的兵力不用遠征西方，胡人和蜀軍的聯合就會自行瓦解，這是一舉兩得的策略。”於是，郭淮派夏侯霸等人到沓中追擊姜維，自己率領各軍去攻打廖化。姜維果然急忙回援廖化，一切都在郭淮的預料之中。郭淮因此被進封為都鄉侯。

嘉平元年，郭淮升任徵西將軍，統管雍州、涼州的軍事。這一年，他和雍州刺史陳泰合作，使蜀國牙門將句安等人在翅上投降。嘉平二年，皇帝下詔說：“從前漢川之戰，差點全軍覆沒。郭淮在危急時刻挺身而出，挽救了危局，他的功績記錄在王府中。他在關右三十多年，對外征討敵人，對內安撫百姓和少數民族。近年來，他打敗了廖化，俘虜了句安，功績顯著，我非常讚賞他。現在任命郭淮為車騎將軍、儀同三司，符節和統管的職務仍然保留。”郭淮被進封為陽曲侯，食邑總共二千七百八十戶，他分出三百戶，封一個兒子為亭侯。

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