唐咸亨四年，年仅十八岁的郭元振考中进士，被任命为通泉县县尉。后来，武则天将郭元振召入京城，在与他交谈之后，发现他才华横溢，便索要他的文章。郭元振便把自己所作的《宝剑篇》呈上，武则天大加赞赏，让学士李峤等人进行传阅，并任命他为右武卫铠曹参军，后又进封奉宸监丞。
万岁通天元年，武则天命郭元振出使吐蕃。吐蕃大将论钦陵要求唐朝撤去安西四镇的守军，并求取十姓突厥之地。郭元振道：“安西四镇、十姓突厥与吐蕃是不同民族，现在请撤朝廷守军，难道不是有兼并的打算吗？”论钦陵道：“吐蕃如果贪求土地，想成为唐朝的边祸，则会东侵甘州、凉州，怎会谋利于万里之外呢！”于是派遣使者随郭元振入朝提出上述请求。
当时，朝廷对此犹豫不决。郭元振上奏道：“论钦陵要求罢兵割地，这是利害的关键，确实不应轻易作出决定。现在如果直接拒绝他，肯定会招致很深的边患。四镇的利益距离我们很远，但是甘州凉州的受害离我们很近，不可不慎重考虑。应当用计策拖延时间，使他和好的希望未断绝就好了。那四镇、十姓，吐蕃是很想得到的，而青海、吐谷浑，也是我们想要的。我么不如答复：‘四镇、十姓之地，本来对唐朝没有什么用处，所以派兵戍守，是想安定抚慰西域，分散吐蕃的军力，使吐蕃不能全力东侵。现在如果吐蕃无东侵的打算，就应当归还我吐谷浑各部及青海故地，而西突厥五俟斤部也应当归还吐蕃’。这样便足以堵住论钦陵的嘴，而且也未与他断绝关系。”
郭元振又道：“吐蕃百姓为徭役和兵役所苦，早就愿意与我们和好；只有论钦陵图统兵专制的私利，不想归附。如果我们每年都派去表示和好的使者，而论钦陵常不从命，则吐蕃百姓对论钦陵的怨恨就会日益加深，盼望得到国家的恩惠就会日甚一日，他要想大规模发动他的百姓，肯定就困难了。这也是逐渐离间的办法，可以使他们上下猜疑，祸乱从内部产生。”武则天深表赞同。
后来，吐蕃君臣果然相互猜忌。圣历二年，吐蕃内乱，论钦陵被诛杀，其弟赞婆率部降唐。