发迹宫变
程元振以宦官身份在内侍省任职，累功迁到内射生使。
宝应元年(762年)初，唐肃宗病危不朗，朝中大权委任皇太子李豫，令其监国。唐肃宗病危，李豫监国，使朝中各种势力的矛盾日益激化。
先是张皇后与宦官李辅国相互勾结，排斥大臣萧华、裴冕，逼挟玄宗，流放高力士、陈玄礼，李辅国势倾朝野，跋扈上下。张皇后也想效法武则天、韦皇后，女主干政。可是李辅国的发迹，成了张皇后的一块心病。为了先发制人，扳倒李辅国，张皇后勾结越王李系、兖王李僴、宦官段恒俊等，准备发动政变、换掉皇太子李豫.逮捕宦官李辅国，篡位自立。正当张皇后紧锣密鼓准备政变的时候，她的这一阴谋被程元振察觉，程元振将这一情况告诉了李辅国，李辅国令程元振调集禁军，以备不测。
一切准备就绪，程元振派兵将皇太子李豫“保护”起来，之后与李辅国率领禁军冲入长生殿，逮捕了张皇后、越王李系、兖王僴等，唐肃宗经此惊吓，一命归天。李辅国借此机会，杀死张皇后等，与程元振等一起拥立李豫继位，是为唐代宗。
取代辅国
唐代宗即位后，以程元振有拥立之功，拜他为右监门将军，知内侍省事，掌管了皇宫大权。不久，又让他担任元帅行军司马。加镇军大将军、右监门卫大将军，封保宣县侯，统领禁军。九月，再迁骠骑大将军，进封邠国公，权势显赫。他和李辅国把持着朝廷内外军政大权，可以擢升官吏，可以处死将军。
李辅国因拥戴之功进为尚父、司空兼中书令，从此居功自傲，狂妄跋扈。唐代宗开始考虑到毕竟是李辅国帮助自己登上了皇位，还能容忍李辅国的胡作非为。
到后来，李辅国越来越胆大妄为，甚至对代宗说：“陛下只要在宫里待着就行，不管什么事情都有老奴处理着呢。”唐代宗虽然心中不满，但慑于他手握兵权，只好委曲求全，尊称他为尚父，事无大小，都要与他商量后才能决定。
不久，唐代宗乘李辅国不备，派人扮作盗贼刺杀了李辅国，然后假装下令追捕盗贼，并派宫中使者慰问其家属。李辅国一死，程元振立即被提拔为骠骑大将军，封邠国公，接替李辅国统率全部禁军。唐代宗又追赠他的父亲程元贞司空官职，追赠他母亲郄氏为赵国夫人。这时程元振的权势，超过了李辅国，军队中称他为“十郎”。
陷害忠良
程元振掌权后，为了私人恩怨，陷害来瑱和裴冕致死，以致各藩镇都切齿痛恨于他。
原淮西节度使王仲升与安史叛军作战失败被俘，叛乱平息后得释返朝，程元振为了网罗亲信，便将其推荐为右羽林军大将军兼御史大夫。开了将军兼大夫的先例。
在此之前，程元振企图笼络襄阳节度使来瑱为亲信，来瑱不肯附会。王仲升回朝后，程元振唆使王仲升诬陷来瑱，以皇帝之命将来瑱调入朝杀害。另有大臣裴冕，因事与程元振相违，又被嫁祸贬为施州刺史。再有同华节度使李怀让，受程元振诬陷，忧愤自杀。这样以来，各镇节度使、大将皆惧怕权奸谋害，疏远了朝廷，拥兵自保。程元振仍骄傲放纵，自鸣得意，完全不顾众人的议论。
用事误国
广德元年(763年)九月，吐蕃又大举东进，边将向朝廷告急，程元振得到消息，却根本不把消息上报给代宗。到了十月，吐蕃、党项出兵东侵，一直打到关中西部的武功、乾县一带，吐蕃攻打泾州，当地刺史献城之后，又成了吐蕃的向导。当这群人浩浩荡荡地过了邠州的时候，唐代宗才刚知道吐蕃原来入寇了，而且“一步到位”，已经到了邠州。
广德元年十月，唐代宗下诏调兵，各地节度使、将军因为不满唐代宗宠信程元振，而无人应命出兵勤王，致使吐蕃军攻下长安，唐代宗星夜仓惶出逃陕州。
到唐代宗到达行都时，太常博士、翰林待诏柳伉向代宗上疏切谏，请求杀程元振以谢天下。疏说：“吐蕃、党项军队数万入关度陇，历秦渭，掠邠、泾，不血刃而入长安。在敌入寇关头，谋臣一言不发，武将不肯出战，三辅百姓也不愿护卫朝廷，此乃四方内外皆与皇帝离心叛道之势，究其原因，是皇帝疏远贤良，专宠宦官的结果。为挽救社稷，立斩程元振。皇帝自己削尊号，下诏引咎，率德励行，天下人必服。”唐代宗阅罢，不肯斩程元振，只下令尽削他的官，放归田里。
吐蕃兵占领了长安，他们把唐宗室广武王李承宏立为皇帝，作为自己的统治工具，剽掠府库市里。之后，唐代宗仓促启用郭子仪为副元帅(雍王李适为挂名元帅)，迎击吐蕃。郭子仪积极组织兵力反击吐番。命令长孙全绪率二百骑出陕西蓝田，白天击鼓扬旗，夜晚点火以为疑兵。同时又以数百人化装潜入长安，组织城里人到处传说：“郭令公(即子仪)亲率大军来了!”吐蕃兵惊恐，没来得及劫掠城中士、女、百工，就撤离了长安。
广德二年(764年)十一月，郭子仪率军队收复了长安，陷落15天的长安被唐军收复。
为仇所杀
唐代宗从陕州返回京城。程元振又从三原潜入长安，企图再见皇帝，以求任用。被御史发现，上疏弹劾，唐代宗才下令将他流放溱州，在江陵(湖北省江陵县)时被仇家杀死。