抗日战争后期，长沙、衡阳等地相继失守。1945年春,郭名善与郭垂炎商量组织抗日武装，两人同心共识，一拍即合，立即进行筹备，郭垂炎分工筹办武器，当时，国民党第九占区司令部有个军械库在东洛，军械库守库的国民党兵经常拿炸药去炸鱼。郭垂炎也经常打鱼，与守库的国民党兵相熟后，便以打鱼为名向他们购买一些炸药。军械库迁往遂川后，守库的官兵临走前盗卖枪支弹药中饱私囊。郭垂炎抓住时机，筹措资金从遂川购回机枪2挺、步枪12支、子弹4担、炸药200多公斤和一些手榴弹、雷管等运回家中。
抗日胜利后，蒋介石发动内战。1947年夏，郭名善从广东回来到
桂东，与郭垂炎商量开展武装斗争的事，郭垂炎负责组织人员，郭名善去寻找共产党的领导。1947年10月27日，在中共五岭地委派出的党员干部李康寿的帮助下,他们在沙田龙头村举行武装起义。随后，起义队伍开赴广东南雄整训，郭垂炎编入干训班。11月，加入中国共产党。整训后，起义队伍由中共五岭地委和粤赣湘边区人民解放总队命名为粤赣湘边区人民解放总队北上先遣队，郭名善任队长，李康寿任政委，郭垂炎任副队长。北上先遣队奉命北上开辟游击区。12月18日，他们进入
桂东县境。郭垂炎率一队人马攻打流源民生公司，缴获矿警枪支20余支。25日，又与教导员孙立率部从沙田北进，与桂东自卫队在寨前相遇,自卫队丢盔弃甲而逃。27日，攻下清泉乡公所,解放桥头一带。
北上先遣队等进入
桂东县，国民党政府调集大量兵力进行“清剿”。1948年1月,郭垂炎率部在南华山与敌人发生战斗，班长郭名富受伤，郭垂炎不顾个人安危，背着战友转移，安置在老百姓家中养伤。3月以后,郭垂炎多次率部与敌人进行战斗，敌人大量增兵“围剿”，北上先遣队进入艰苦斗争阶段。郭垂炎率部冲出敌人的包围圈，进入酃县境内。随后，又率部进入东边山。
国民党政府军事进攻未能消灭北上先遣队，便大肆抓捕游击队成员和领导人的家属。郭垂炎的妻子与岳父被抓进县城监狱。他得知消息后，坚定地表示：“我死也不下山，死也不投降”。并通过地下工作人员安慰亲属，叫们要坚强，经得起考验，等待解放。
随着全国解放战争的胜利发展，北上先遣队迎来新的发展阶段。1949年1月,北上先遣队新组建主力大队第三大队,郭垂炎兼任大队长,被增补为中共桂汝资崇工委委员。他率部战资兴龙溪，袭击督修桂汝公路的国民党军警。攻江西上堡，缴汝城土桥乡乡公所乡丁的枪，解放濠头。在文英、古亭，打高原、益将等地，均获胜利。6月16日,桂东解放后，郭垂炎率部向
酃县出击，20日，又南下汝城参加下湾战斗。战斗结束后，其部编入湘南支队，他任二大队大队长，转战文明司和临武、桂阳等地。11月，郭垂炎任郴县军分区第四九五团二营营长。1950年1月,任
桂东县大队队长。9月,进入中南军政大学学习。次年5月,赴汉口第四高级步校学习。结业后，任中南军区暂编二十六团三营营长、一营营长。1954年8月后,先后任华容县、怀化县兵役局局长，双峰县兵役局第二局长。1956年，被授予少校军衔，并荣获三级解放勋章。
国家重点建设工程娄底至邵阳铁路开工后，郭垂炎被调往双峰县工程指挥部任指挥长。1959年9月,指挥部决定在牛皮水库地段进行一次装炸药54吨、13个炮眼同时引爆的大爆破。本来，这次爆破前他就已接到了转业的通知，可他说：“我是指挥长，懂一些爆破知识和技术，要站好最后一班岗。”为保证爆破的成功与安全，他决定引爆前再次进行一次全面检查。当天7时左右,他与马工程师等检查完7号井、8号井后，继续往9号井走去。7时5分,轰隆一声巨响，9号井发生爆炸。当人们赶到出事地点时，在离9号井不远的地方发现郭垂炎的胸部被一块大石砸伤，一条腿被砸数。在送往医院地途中郭垂炎停止了呼吸。