淄王李隆基率兵诛杀韦后一党，唐睿宗即位，征拜元振为太仆卿。景云二年（711年），郭元振至京师长安，拜同中书门下三品，加银青光禄大夫，任兵部尚书，封馆陶县男，不久代宋璟任吏部尚书，知选举。时元振之父郭善爱年老在乡，被拜为济州刺史，仍听致仕。同年冬，与韦安石、张说等俱罢相。先天元年（712年），后突厥默啜可汗大举寇边，郭元振拜刑部尚书，充朔方道行军大总管，筑丰安、定远等城，以抵御突厥。先天二年（713年），加金紫光禄大夫，复任兵部尚书，同中书门下三品（拜相），秋七月，太子李隆基率羽林军诛杀太平公主一