1912年，郭維城出生在遼寧義縣，后來進入了東北大學附屬高中學習。期間郭維城深受進步思想影響，有著一顆強烈的愛國心，他積極投身學生運動，進行抗日宣傳，期間結識了許多進步青年。

1932年8月，郭維城從燕京大學轉入了上海復旦大學就讀，并在第二年入黨了。在復旦大學期間他積極投身進步活動，兩次遭到反動派逮捕。1934年2月，郭維城提前從復旦大學畢業，后被派往東北軍中工作。

郭維城作為復旦的高材生，他在東北軍中受到了重用，主要負責宣傳工作，他通過報紙和廣播向全國宣傳“停止內戰、一致抗日”的主張。1937年2月，郭維城調任東北軍學兵隊代理主任。

郭維城在擔任代理主任期間，通過各種辦法保護了學兵隊的地下黨員，同時他還保護了一些進步人士。后來郭維城出任東北局總部辦公廳的科長，他主持創辦了《時事特刊》，宣傳抗日思想。

當時郭維城還招收了一批青年學生，創辦了“長虹劇社”，為我黨培養了一批優秀的青年干部。在日寇全面侵華之后，郭維城進入了東北軍的作戰部隊工作，在第5軍團負責宣傳方面的工作。

在任職期間，郭維城先后參加了淮海戰役、臺兒莊戰役和武漢會戰等重大的戰役。1938年底，他跟隨第5軍團挺進山東東部參加抗戰，先后擔任過戰區總部秘書主任、政務處長、代秘書長等職。

1940年秋，郭維城被調入東北軍第57軍麾下，不久后被任命為第111師副師長，授少將銜。1941年2月，郭維城帶著第111師2000多人起義，被編入八路軍山東軍區，郭維城仍擔任副師長。

同年10月，郭維城指揮第111師參與對日偽軍的戰斗，殲滅日偽軍400多人，郭維城激動地寫下了一首詩歌詠戰斗勝利。 郭維城為抗戰做出了貢獻，抗戰結束之后，郭維城回到東北工作。

郭維城先后擔任過齊齊哈爾鐵路局局長、西滿鐵路局副局長等職，他在任職期間負責鐵路的搶修工作，為后勤運輸提供了強有力的保障。1948年10月，郭維城調任四野后勤鐵道部運輸司令，為遼沈戰役提供了后勤保障。

后來郭維城隨大軍南下，繼續為四野提供后勤保障工作，負責搶修鐵路、公路，保障后勤運輸工作。新中國建立后，郭維城參加了抗美援朝，出任志愿軍鐵路指揮局局長，帶著6個師的工程兵奔赴前線。

值得一說的是，郭維城率領工程兵戰士們，在兩個月的時間里修筑了129公里的運輸線，從而確保了后方物資及時運往前線，為戰斗的勝利做出了貢獻。回國之后，郭維城調任鐵道兵第一指揮所司令員、鐵道兵第二副司令。

1955年，郭維城被授予少將銜，成為了新中國的開國少將。此后郭維城仍在鐵路事業上工作，為西南鐵路建設做出了巨大貢獻。1978年，郭維城出任鐵道部部長，是繼段君毅之后的第五任部長。1995年，郭維城在北京病逝，享年83歲。