红军时期，郭化若曾是毛和的军事，赞他是“一支笔”，并请他担任自己的军事顾问，称赞“古有孙子，今有郭子”。郭化若组建了我军的第一个工兵队、第一个无线电队、第一所炮兵学校。抗战时期，郭化若根据毛的进行军事理论和《孙子兵法》研究，被誉为《孙子兵法》研究的泰斗。
1925年秋黄埔军校第四期招生，郭化若以第一名成绩考入。1926年10月初，再以总分第一名的成绩毕业，留校担任炮兵第2队代理队长。蒋介石曾两次调郭化若去给他当秘书，那是一步登天的机遇，但他看不上蒋介石，均以“军人应当战死在疆场”为由回绝。
1927年11月，郭化若赴苏联莫斯科炮兵学校学习。1928年，郭化若得知国内、井冈山胜利会师，工农如火如荼时，他立即找到校长，要求回国参加。1929年春，郭化若到上海向报到，主动要求到井冈山根据地去。
郭化若辗转到井冈山，参加了红4军，但毛这时离开领导岗位。他被任命为了红四军第2纵队的参谋。部队受到重大打击后，大家都觉得红四军离不开毛。朱老总等人写信给毛，郭化若也写了信，谈了自己对对红四军发展的想法，以及对国内形势的一些看法。毛回来后主动询问哪一个是郭化若，两人相见后，毛紧紧地握住了他的手说：你就是那个给我写信的郭化若呀，信写的非常好，我们红四军又多了一位秀才啊。可喜可贺。后根据的，任命郭化若为红4军军部参谋处长。
毛对郭化若的水平大加赞赏，一次在同他谈话时幽默地说：“你是福建人，但你的见识不是肤见，而是深见呢。是深不见底的。”
1929年12月，古田会议召开前一天，毛交给他一个任务：“目前我们要开九大，全面解决红4军中存在的问题，你写个材料分析一下原因，最好能提出点解决办法来。”郭化若把他到红4军后的所见所闻逐条分析，军队要加强党的领导，加强工作，加强军事训练，并提出办队或随营学校，培训班、排以上干部的。看后十分高兴，连连称赞：“很好，很有见解，能力很强，当个师长不成问题。”有人开玩笑说：“你郭化若天生就是的命，不是的，就可能是蒋介石的。”
1930年9月，红一方面军撤围长沙过安源煤矿招兵时，郭化若发现很多参军的工人会爆破。他成立一个工兵队，听后非常赞同：“打长沙要是有爆破组开，情况就不一样了。我们应当组织一些工人入伍，组建一个工兵队。”从此，红军队伍式有了工兵。10月4日，攻打吉安城时，工兵队爆炸敌碉堡，顺利攻下吉安城。
1931年5月，郭化若被任命为红一方面军代参谋长和总前委秘书长，成为朱、毛的军事。郭化若发现参谋处里缺少、地图等装备。郭化若以第一、第二次反“围剿”中缴获的及俘获的报务员为基础，组建了红一方面军无线电大队，奠定了红军无线电工作的基础。无线电队还抄收中央社等新闻发布的消息，郭化若油印一份，他给题写了报头：“参考消息”。这也是今之《参考消息》由来。这是他为红军做出的又一重要贡献。毛说：郭化若办了件好事，他出的主意都是好主意、大主意。夸他说：“你完全可以成为一个军事天才！”
1932年7月，由于“左”倾错误线，郭化若被调到红军学校任教。1933年11月7日，红军学校改为红军大学后，郭化若担任红大总教官。1936年6月，被组织派到“红大”二分校（庆阳步校）任教育长。他给毛写了一封信，毛在回信中说，“仍请你在军事教育方面做我的顾问”。
1937年9月初，郭化若进入中央党校学习，结业后，被毛留在身边工作，担任军委编译处处长。毛亲自把他安排住在“抗大”校长室。
1939年1月至1940年2月，在延安抗大办了第一期参谋训练班，特派郭化若主授战略学课程，并对希望他讲课的训练班负责人说：“你们放心，郭化若授得不亚于我。所谓‘不亚’，就是和我差不多甚至超过我！”
1941年10月，郭化若接任“抗大”三分校校长。1944年11月，郭化若担任延安炮兵学校校长。延安炮校被誉为“人民炮兵的摇篮”，郭化若功不可没。贺龙赞扬他说：“你是大大的功臣。”
长征遵义会议上，凯丰曾讥讽是按照《孙子兵法》打仗的，很遗憾当时没有读过《孙子兵法》。1939年底，他让郭化若研究这部“中国古代第一兵书”。郭化若潜心研究，撰写了4万余字的论文《孙子兵法之初步研究》。充分肯定了郭化若的这篇文章。这篇文章被称为“是第一部运用马克思主义分析和评价《孙子兵法》的理论专著”。毛让他在抗日战争研究会上作。
郭化若的研究，在军中也产生了巨大的影响。从重庆回来后，专门找到郭化若，对他说：“有些军官向我打听写《孙子》文章的郭化若何许人也，和郭沫若是不是兄弟？我说，他是毛的军事，和郭沫若先生没有亲戚关系，但他在我事理论界的地位，应该和郭沫若先生在文学上的地位相当。”郭化若谦虚地说：“我的那些成绩，都是在毛的指导下完成的。”
1946年7月，郭化若离开了工作生活10年的延安，就任鲁南军区副司令员。1947年8月，任第6纵队副司令员，与王必成搭班子，他对部队进行“三查三整”新式整军运动，他作了报告。王必成高兴地说：“有郭化若在，我们6纵才能真正必成啊！”华东野战军司令员陈毅看了这个报告，大加赞赏说：“这是我很少看到的高水平的总结，可谓高屋建瓴啊！”
1948年8月，郭化若任华野4纵兼党委，与陶勇搭班子。陶勇说：“有坐镇，我陶勇真的是既无忧更无畏了。”淮海战役中4纵歼敌最多，生俘了杜聿明。当这个黄埔一期学长被到四期师弟郭化若面前时，他开始还摆出高傲的姿态。当听说此人就是的军事、写《孙子》的郭化若后，立即低下头来。
1949年2月，郭化若任第三野战军第9兵团、党委。三年连升，毛对他的厚爱由此可见。
1957年7月，郭化若的《新编今译孙子兵法》出版，得知后欣喜地说：“古有《孙子》，今有郭子。”
1973年12月，任军事科学院副院长。1995年11月26日，郭化若因病在逝世，享年91岁。