公元620年，窦建德的妻兄曹旦，带领手下在河南境内大肆掠夺，引起了很多人不满。郭孝恪和徐世勣本想着除掉曹旦，结果却因为事情败露，无奈放弃这个计划，自带了几十个骑兵，一路狂奔逃回唐朝。公元621年，李世民带兵讨伐王世充，窦建德担心王世充战败以后，唐朝会全力针对自己，于是赶紧带人去洛阳救援王世充。
郭孝恪觉得这是个好机会啊，于是建议李世民固守虎牢屯军汜水，找个合适的机会歼灭王世充和窦建德。李世民听从这个建议后，很快就取得了一系列战果。同年五月，李世民陆续平定窦建德、王世充，然后大摆宴席对将领们论功行赏。在宴会上，李世民当众众多将领的面，公开表扬说，郭孝恪之前的献计捉拿窦建德，这次获胜他的功劳最大。不久之后，郭孝恪因为战功卓越，被朝廷册封为上柱国。
