當年郭威起兵之時，其家屬皆被後漢隱帝所殺，其子郭侗、郭信都在戰亂中遇害。稱帝建立後周之後，郭威又未再有子嗣，所以郭氏江山面臨後繼無人的危機。在沒有親子的情況下，如同那個時代很多帝王一樣，郭威並不排斥將皇位傳給養子，故而，兼具養子和侄子雙重身份的柴榮成為郭威的接班人。
《舊五代史·周書·世宗紀》中記載，“年未童冠，因侍聖穆皇后，在太祖左右。時太祖無子，家道淪落，然以帝謹厚，故以庶事委之，帝悉心經度，資用獲濟，太祖甚憐之，乃養為己子。”柴氏本為邢州堯山富豪之家，柴榮之父、祖皆是鄉里極有勢力的土豪。但是，後來柴氏家道中落，柴榮才投奔了姑父郭威，成為郭氏養子。
柴榮的郭氏養子身份是自幼確立，與朱溫、李克用那些純粹互相利用的養父子關係有著本質不同，一直深得郭威的信任和愛護。劉知遠稱帝建立後漢之時，郭威以佐命功授為樞密副使，柴榮被任命為左監門衛大將軍。郭威任鄴都留守、樞密使、天雄軍節度使，柴榮被任為天雄牙內指揮使、領貴州刺史、檢校右僕射。可以說，在郭威的政治派系中，柴榮的身份一直顯赫重要。
郭威
郭威起兵反漢之後，親率大軍以清君側為名殺向汴京，而柴榮受命留守鄴都，主持鄴都事務。後周建立，由於郭威親子已經全為後漢所殺，所以柴榮以皇子身份拜澶州刺史、鎮寧軍節度使、檢校太傅、同中書門下平章事，封太原郡侯。
在澶州任內，柴榮“為政清肅，盜不犯境······吏民賴之”，政績著實不錯。但是，僅僅一個優秀的藩鎮節帥，並不意味著柴榮就一定能夠成為大周皇位繼承人。後周建立之後，有兩派勢力是柴榮成為接班人的潛在障礙。一派是為王峻、王殷這些後周的立國功臣。譬如王峻一直“自以天下為己任”，柴榮屢請入朝，王峻“忌其英烈，每沮止之”，極力阻止柴榮入朝領兵和郭威立儲。
至於王殷，在郭威即位之初，先是授侍衛親軍都指揮使，而後又出為天雄軍節度使，加同平章事。天雄軍節度使位高權重，王殷赴任之後，“凡河北征鎮有戍兵處”，皆歸其節制。天雄軍其實就是魏博鎮，是歷史上有名的“河朔三鎮”之一，魏博軍人集團是晚唐五代很多重要鬥爭的關鍵力量，後唐莊宗李存勖、後晉高祖石敬瑭、後晉少帝石重貴、後漢高祖劉知遠，以及郭威本人都曾擔任過天雄軍節度使。身居強藩王殷，事實上也對柴榮懷有敵意，多方阻撓其入朝。
除了勳臣之外，後周皇室內部也有可能威脅柴榮地位的人。譬如郭威自己的外甥、福慶長公主之子李重進。郭威稱帝之後，廣順元年（952年），李重進為殿前都指揮使。廣順三年，加領泗州防禦使。李重進比柴榮年長，且又是周室外戚，繼統的呼聲也不低。
後周版圖
歐陽修曾經感慨“五代為國，興亡以兵”，武夫政治邏輯中軍功是最重要的政績，五代帝王幾乎全是戰功卓著的將帥出身。但是，一直靠著郭威提攜而獲得高位的柴榮幾乎沒有什麼軍功，這也是他很難得到軍功集團支援的重要原因。
儘管柴榮很能幹，郭威也屬意於他，但是正如王夫之所言，“自朱、李以來，位將相而狂爭者，非一人也。郭氏之興，榮無尺寸之功，環四方而奡立者，皆履虎咥人之武人，榮雖賢，不知其賢也，孤雛視之而已”。在桀驁驕橫慣了的武夫眼中，柴榮不過就是一個沒有實力的“孤雛”而已。
基於種種因素，柴榮的儲君之路不會一帆風順，郭威立儲也不可操之過急。廣順三年（953年），郭威“自入秋得風痺疾，害於食飲及步趨”。從史書記載的這種病徵看，郭威當時已經非常危險，立儲似乎已經刻不容緩。
但是，由於王峻、王殷等軍方勢力的存在，立儲傳位也不可能一帆風順。《資治通鑑》中記載了當時位居樞密使、平盧節度使、同平章事的王峻，“晚節益狂躁”。那麼王峻又是如何“狂躁”的呢？他竟然干預起朝廷宰相的人選問題，“奏請以端明殿學士顏衎、樞密直學士陳觀代範質、李榖為相”。郭威的回覆是“進退宰輔，不可倉猝，俟朕更思之。”但是，王峻依然力爭，而且“語浸不遜”，一直從早晨爭辯道中午，“帝尚未食”，餓著肚子在應付這位咄咄逼人的悍臣。
郭威表面應承了王峻，暗地裡卻在佈置動手。數日之後，郭威命人召見宰相、樞密使數位重臣入宮議事。等王峻來到，立即命衛士將其拿下，幽禁於宮中別所。郭威為了證明自己抓捕重臣的正當性，向宰相馮道等人哭訴道：
王峻陵朕太甚，欲盡逐大臣，翦朕羽翼。朕惟一子，專務間阻，暫令詣闕，已懷怨望。 豈有身典樞機，復兼宰相，又求重鎮！觀其志趣，殊未盈厭。無君如此，誰則堪之！
從郭威所言看，抓捕王峻似乎有為了柴榮接班掃清障礙的意思。王峻被郭威貶謫為商州司馬，不久之後就莫名得了“腹疾”，死於謫所。為了安撫另一重臣鄴都留守王殷，郭威命王殷的兒子飛龍使王承誨去鄴都面見王殷，向其傳達王峻“得罪之狀”及朝廷處理結果，既是安撫，也是震懾。
柴榮
廣順三年（953年）三月，郭威將柴榮召至汴京，加封晉王並出任開封尹，算是明確了接班人的地位。坐鎮鄴都的王殷似乎並不甘心就此沉淪，廣順三年秋天，他以恭賀永壽節為理由，“上表請覲”。郭威雖然同意所請，但還是心存疑慮，不久又派使者去鄴都阻止其進京。
當時，另一功臣何福駐節鎮州，“素惡殷之太橫”，入朝之後，向皇帝郭威告發了王殷諸多不軌之事，更是加重了皇帝的猜忌。這一年冬天，王殷終於入朝，郭威“令依舊內外巡警”，即是命王殷負責京城內外防務。
郭威的舉動頗為可疑，總有點引蛇出洞的意思。王殷帶來的軍士“不下數百人，又以儀形魁偉”，令京城官民感到不安。一日，王殷又以郊禮在即，勢必“兵民大集”，京城防務可能會面臨突發問題，故而請朝廷“量給甲仗，以備非常”。當時，郭威已經病重，“步履稍難，多不視朝”，外界都認為皇帝快不行了，王殷言行頗有“震主之勢”。
沒想到的是，郭威竟然強忍病痛，“坐於滋德殿”，召見王殷。如同王峻下場一樣，王殷一進殿就被武士拿下，然後下詔將其流放，但是待其出了都城，就被郭威派去的軍士殺死。郭威誅王殷，更像是一場有預謀的政治謀殺，王殷不過是柴榮帝王之路的犧牲品。剷除王峻、王殷勢力，是郭威為柴榮即位鋪平道路所採取的非常時期政治手段。
誅滅“二王”之後，郭威又親自出面愛撫外甥李重進，令其以君臣之禮拜見比自己年少的柴榮，“以定君臣之分”，同時也將其選入顧命班子內。後來柴榮即位，李重進一直恪守臣節，為後周王朝鞠躬盡瘁。
“二王”既除，柴榮入朝，但是並不意味著政局就真的穩定了。郭威病重，“時群臣希得見帝，中外恐懼”，待到正式以柴榮兼任侍中，判內外兵馬事，才“人心稍安”。但是，禁軍一貫驕悍，有流言說柴榮主持軍務以後，“郊賞薄於唐明宗時者”。這種流言有著很強的政治目的，當初唐明宗起兵奪了莊宗李存勖的皇位，正是藉助禁軍將領身份、依靠禁軍力量的擁護而稱帝。因此，禁軍中提到唐明宗的事情絕非偶然，而是熟悉禁軍管理事務、排擠柴榮的勢力在作祟。
這件事還在郭威親自幹預下才得以解決，病入膏肓的皇帝將諸將召至寢殿，厲聲斥責：
朕自即位以來，惡衣菲食，專以贍軍為念。······今乃縱兇徒騰口，不顧人主之勤儉，察國之貧乏，又不思己有何功而受賞，惟知怨望，於汝輩安乎！
禁軍諸將懾於皇帝天威，“皆惶恐謝罪”。郭威更是“索不逞者戮之”，平息了禁軍中的流言，以皇威之尊，再次為柴榮掃清道路。當時，柴榮身邊近臣曹翰向其進言：
大王，國之儲嗣，今主上寢疾，大王當入侍醫藥，奈何猶決事於外邪！
禁軍武力
曹翰的話說明了一個問題，柴榮雖確立儲嗣身份，但仍有潛在威脅，能否順利繼承帝位在當時仍存有變數。聽了曹翰的勸諫，柴榮這才請求入宮侍奉郭威，其實就是要防範皇帝突然駕崩，另有政治勢力發動宮變的風險。數日之後，郭威病情更加嚴重，詔令“停諸司細務皆勿奏，有大事，則晉王榮稟進止宣行之”，柴榮事實上獲得了朝政的處置權。
郭威的厲害之處還在於他在確定柴榮接班之後，不僅剷除了威脅最大的“二王”勢力，還重構了一個環環相扣、相互制衡的軍政格局，能夠確保柴榮即位之後皇權不動搖。除掉王殷之後，郭威即以符彥卿為大名尹、天雄軍節度，進封衛王。符彥卿的女兒符氏是柴榮的繼室妻子，日後大周的符皇后。符彥卿出鎮天雄軍，很明顯是在拱衛柴榮日後的朝廷權威。
在中樞軍政權力安排上，郭威構建了以馮道、範質、李榖、王溥、魏仁浦等為主的中央文臣及以李重進、張永德、樊愛能、何徽為主的高階禁軍將領管理系統。禁軍侍衛司最高統帥侍衛馬步都虞候李重進是郭威的外甥，殿前司最高統帥殿前都指揮使張永德則是郭威的駙馬，兩人俱是貴戚，既相互配合，又相互牽制，對於未來柴榮未來的皇權起到了平衡拱衛的作用。
顯德元年（954年）正月壬辰日，郭威駕崩，廟號太祖。是月丙申日，晉王柴榮按遺命在柩前即皇帝位，是為周世宗。周太祖郭威起於寒微，稱帝以後一直勵精圖治，相對而言也比較體恤民力，在那個五代亂世也堪稱一代明君。在彌留之際，郭威仍然多次祝福柴榮“陵寢不須用石柱，費人功，只以磚代之。用瓦棺紙衣”，史書譽之“勤儉之美，終始可稱”，在位時間雖然不長，但“亦開基之有裕矣”，為柴榮日後的帝業打下了很好的基礎。
