پس از کودتای ۲۸ مرداد ۱۳۳۲ اویسی به در یافت نشان درجه ۲ رستاخیز نایل شد و به تدریج ترقی وی نیز در هرم دیوانسالاری نظامی آغاز شد. او پس از طی دوره دانشگاه جنگ در تهران و دوره ستاد و فرماندهی در آمریکا در سال ۱۳۳۹ به ریاست ستاد گارد و در سال ۱۳۴۱ به فرماندهی لشکر یک گارد رسید.
سال 1336 با چهار سال توقف در درجه سرهنگی، سرتیپ شد این در حالی بود که حداقل زمان ارتقا از درجه سرهنگی به سرتیپی هفت سال بود. سال بعد به ریاست ستاد لشکر گارد منصوب شد و پس از یک سال فرمانده لشکر گارد گردید. درجات سرلشکری و سپهبدی را در همین سمت دریافت کرد. اویسی در شهریور 1344 به فرماندهی ژاندارمری کل کشور منصوب شد و طی هفت سال تصدی، باعث توسعه و تغییرات بسیار زیادی در آن سازمان گردید که از جمله میتوان به انفکاک اداره نظام وظیفه و اداره مرزبانی از ارتش و ایجاد سازمانی به نام پلیس راه تحت نظر ژاندارمری اشاره نمود. دوران فرماندهی وی بر ژاندارمری، مصادف با برخوردهای مرزی بین مرزبانی و نظامیان عراقی و همچنین واقعه سیاهکل بود.
سال 1348 به درجه ارتشبدی نائل شد و در زمره متنفذین ارتش قرار گرفت و 3 سال بعد به فرماندهی نیروی زمینی منصوب شد و تا دی ماه 1357 این سمت را در اختیار داشت. سال 1357 با اوجگیری انقلاب اسلامی و تظاهرات مردم و بحرانی شدن اوضاع کشور، دولت شریف امامی در تهران و یازده شهر دیگر حکومت نظامی اعلام کرد و فرماندهی نظامی پایتخت را به اویسی واگذار نمود.
ارتشبد اویسی در مقام فرماندهی نظامی تهران موجب شهادت بسیاری از مردم در روز 17 شهریور یا جمعه سیاه گردید. پس از برکناری شریف امامی از ریاست دولت، اویسی در صدد تشکیل دولت نظامی برآمد ولی قرعه به نام ارتشبد ازهاری افتاد و اویسی علاوه بر مشاغل نظامی خود سرپرست وزارت کار شد ولی آن هم دوامی نداشت و دی ماه 1357 پس از سقوط کابینه ازهاری به بهانه معالجه از ایران خارج شد و تقاضای بازنشستگی کرد.
در روز ۱۴ دی ماه ۱۳۵۷ ارتشبد غلامرضا ازهاری و ارتشبد غلامعلی اویسی دو نفر از فرماندهان نظامی رژیم پهلوی به خارج از کشور گریختند.
اویسی در دی ماه ۱۳۵۷ به بهانه معالجه از ایران خارج شد و تقاضای بازنشستگی کرد. وی در زمره نخستین افسران عالیرتبه متواری رژیم پهلوی بود که به همراه اشرف پهلوی، ارتشبد بهرام آریانا و عدهای از سران ساواک، گروهی با عنوان ارتش رهایی بخش ایران (آرا) تاسیس کرد که برای بازگرداندن سلطنت به برخی تلاشهای نظامی علیه نظام نوپای جمهوری اسلامی از خاک عراق و ترکیه دست زدند که البته ناکام ماند.
بعد از پیروزی انقلاب اسلامی ایران، آمریکا که منافع خود را در منطقه در خطر میدید با طرح تجاوز نظامی عراق به ایران و همچنین کودتای نوژه با تجهیز و تقویت مخالفان نظام اسلامی در صدد براندازی این نظام نوپا برآمد. غلامعلی اویسی از زمره نخستین افسران عالیرتبه متواری رژیم پهلوی بود که با سرمایه سرویسهای اطلاعاتی غرب فعالیتهای تروریستی علیه حکومت اسلامی را از خاک عراق و ترکیه آغاز نمود. رهبر شاخه نظامی کودتای نوژه سرهنگ دوم بازنشسته ژاندارمری محمدباقر بنیعامری از همکاران فعال و نزدیک اویسی بود.
اویسی در آستانه کودتای نوژه ارتباطات خود را با کشورهای ذینفع تغییر نظام در ایران افزایش داد. او با انور سادات رئیسجمهور مصر و صدام حسین رئیسجمهور عراق و مقامات آمریکایی از جمله الکساندر هیگ، وزیر امور خارجه آمریکا، ملاقات و در زمینه آخرین هماهنگیهای لازم مذاکره نمود.
ریچارد برت تحلیلگر غربی در نیویورک تایمز مورخ 18 ژوئن 1980 به نقل از ارتشبد فراری اویسی مینویسد: «انفجاری در شرف تکوین است، شکی نیست که رژیم تهران روزهای آخر خود را سپری میکند». همچنین رادیو صدای آزاد ایران، به عنوان بلندگوی ارتشبد اویسی در خاک عراق برای تهاجم تبلیغی ـ روانی علیه مردم ایران و برای تشجیع مخالفان به ویژه تحریک عوامل کودتا و تأمین ارتباط سریع با آنان از طریق پیام رمز فعالیت میکرد. همکاری در کودتای نافرجام نوژه در سال 1358 از جمله آخرین فعالیتهای نظامی وی بود. اویسی در هیجدهم بهمن 1362 در پاریس به قتل رسید.منابع:موسسه مطالعات و پژوهش های سیاسی،کتاب بهائیان در عصر پهلوی،تاریخ ایرانی