刘承祐自继位后，就与其宠臣对郭威等有功大将十分疑忌。乾祐三年（950年），刘承祐与亲信李业密谋，诏令马军指挥使郭崇诛杀宣徽使王峻、郭威等；诏令镇宁军节度李弘义诛杀侍卫步军指挥使王殷，企图一举铲除前朝旧将势力。不料李弘义反以诏书密示于王殷。王殷即派人向郭威告急。郭威见事情紧急，即采用谋士魏仁浦之计，伪作诏书，宣称刘承祐令郭威诛杀诸将，致使群情激愤，推举郭威起兵讨伐，以“清君侧”。
刘承祐见郭威起兵造反，便派兵抵御。乾祐三年（950年）十一月十四日，郭威率兵渡河，刘承祐派开封尹侯益、保大军节度使张彦超、客省使阎晋卿等率兵抗拒郭威，又派宦官瑽脱侦察郭威的动向。瑽脱被郭威军抓住，郭威叫瑽脱奏请刘承祐把李业等人缚送军中。
刘承祐拿着郭威奏章给李业等人看，李业等都说郭威的反状已明，就把郭威在京的家属全部杀死。他命令将郭威家族的所有成员推上刑场，这里包括郭威还尚在襁褓中的儿子。（《新五代史》：“婴孺无免者。”）
后汉军在七里坡之战大败，隐帝刘承祐在出逃途中为郭允明所杀。郭威带兵入京，觐见李太后（李三娘），让太后临朝听政，并且假意拥立刘氏宗室、武宁节度刘赟为帝。随后，突报契丹南下，率军北上抵御。途径澶州时，士兵发动兵变，黄袍加身。郭威返回汴梁，逼迫太后授为“监国”，夺得国政。广顺元年（951年）正月丁卯日，郭威正式称帝，国号大周，定都汴京，史称后周。
郭威立国后，努力革除唐末以来的积弊，重用有才德的文臣，改变后梁以来军人政权的丑恶形象。他崇尚节俭，仁爱百姓，曾对宰相王峻说：“我是个穷苦人，得幸为帝，岂敢厚自俸养以病百姓乎！”他不但重视减轻人民的赋税负担，自己带头俭省，下诏禁止各地进奉美食珍宝，并让人把宫中珍玩宝器及豪华用具当众打碎，说：“凡为帝王，安用此！”
郭威去曲阜拜谒孔庙、孔子墓，并下令修缮孔庙，禁止在孔林打柴毁林，造访孔子后裔，提拔其为官，表示要尊崇圣人，以儒教治天下，为周王朝治国奠定了思想基础。
郭威在位期间，对改革累朝弊政颇有成绩。免除后汉所设额外苛敛以及中唐以来地方官进奉的“羡余物色”；废止了后晋、后汉一些极残忍的刑法；民众与蕃人“一听私便交易”，诸州所差散从亲事官等，一齐遣散；对累朝极为严酷的盐、酒、皮革的禁令稍予放宽；废除京城内无名额的僧尼寺院等。
对恢复农业生产，郭威也采取了有效措施。授无主田土给数十万归中原的幽州饥民，放免其差税。以田分给现佃户充永业，使编户增加3万多。无主荒地听任农民耕垦为永业，提高农民生产的积极性。