1906年10月出生在今湖南省醴陵市黄獭嘴镇社冲乡。1927年参加毛泽东同志领导的湘赣边界秋收起义。
1928年9月27日入党。
1929年冬郭鹏被平江、醴陵游击大队派去湖南省长沙市国民党军队中作兵运工作。
1930年2月郭鹏被捕。在狱中发动难友请愿、越狱。同年7月27日中国工农红军红三军团攻占长沙市,郭鹏获救并参加中国工农红军。
1930年7月至1934年4月在中国工农红军第十六军第9团历任战士、班长、排长、连长,第十八军第52团任二营营长,第6军团第18师历任营长、代理团长。
1934年4月任中国工农红军第六军团第十七师第50团团长(彭栋材任政委)。1934年10月任中国工农红军第六军团第51团团长(苏杰任政委)。
1935年由中国工农红军第六军团调任中国工农红军第二军团第六师师长(廖汉生任政委、后贺炳炎接任师长)。
1936年7月任中国工农红军第二方面军总指挥部作战科科长。1936年9月不久调任中国工农红军第三十二军参谋长。期间参加了二万五千里长征。
1938年2月任第120师第359旅参谋长,1938年6月升任八路军第120师第359旅副旅长。
1941年5月任晋西北第五军分区司令员(胡全任政委)并兼任武装部部长、晋绥军区塞北军分区副司令员。
1942年调回延安进中央党校学习。
1944年10月任国民革命军第十八集团军独立第一游击支队第7干部大队大队长,12月21日调任南下第一支队副司令员。
1945年3月23日任国民革命军湖南人民抗日救国军副司令员。同年10月13日任中原军区第359旅旅长(王恩茂任政委)。
1946年11月任晋绥野战军第二纵队兼吕粱军区第359旅旅长(李铨任政委)。
1948年2月任西北野战军第二纵队副司令员。
1949年2月任第一野战军第二军第一副军长。1949年6月任第一野战军第一兵团第2军军长(王恩茂任政委)。同年10月12日郭鹏与政委王恩茂率领第一野战军第一兵团第2军进军新疆并率部和平解放了新疆南疆地区及西藏阿里地区。
中华人民共和国成立后郭鹏任西北局新疆分局委员、第一野战军第一兵团第2军军长兼南疆军区司令员(王恩茂同志任政委)、军区圆磨党委第三书记、南疆地区财经委主任。
1954年2月郭鹏任新疆军区副司令员。同年9月至1957年8月郭鹏调到南京军事学院高级战役系学习深造。
1955年9月郭鹏被授予中将军衔,荣获一级八一勋章、一级独立自由勋章、一级解放勋章。
1957年9月郭鹏向中央军委申请重返新疆工作。得到中央军委批准后,郭鹏重返新疆,任新疆军区第一副司令员、军区党委滑腔物第三书记、新疆维吾尔自治区党委常委,主持新疆军区日常工作。
1969年6月至1975年8月郭鹏任兰州军区副司令员。
1975年8月至1977年7月郭鹏任兰州军区顾问。
是第三、第四信液届全国人民代表大会代表。
1977年7月16日郭鹏在上海逝世,享年71岁。