就这样，郭嘉一直赋闲了6年。公元196年，曹操颇为器重的一位谋士戏志才去世。伤心之余，曹操写信给荀彧，让他给推荐一位可以接替戏志才的谋士。于是，荀彧就将好友郭嘉推荐给了曹操。曹操大喜，十里相迎将郭嘉接入自己的营帐，共论天下大事。这次会面的重要性绝不亚于后来的“隆中对”。郭嘉比曹操小15岁，但对曹操的宏国伟志似乎了如指掌。当曹操就天下形给向郭嘉问计时，郭嘉一语道破要害，趁议曹操乘袁绍攻击公孙瓒之时先消灭吕布。这样不仅能使曹军扩大实力，又可以避免以后曹袁决战时吕布从侧翼威胁曹军。曹操又询问郭嘉，作为谋士，最关键的素质是什么？郭嘉说战争和下棋一样，没有一场战争是事先部署好的，熟读兵法只是入门，军师的优劣在于临场应变。郭嘉明晰透彻的分析，让曹操一下看到了光明的未来。曹操听完感叹道“使孤成大事者，必此人也。”郭嘉离开营帐后，也大喜过望地说“真吾主也。”从此，郭嘉便当上了曹操参谋军事之官——军师祭酒，为曹操的四方征战出谋献策，忠心效力。
神机妙算屡建奇功
当时，各路诸侯割据一隅，并无鲸吞四海之志。在这种情况下，郭嘉对一个个敌手心理状态的准确判断，便常常成了曹操获胜的关键。197年，当曹操正担心自己不具备与袁绍抗衡的能力之时，郭嘉提出了著名的“十胜十败”之说。他一连举出十条理由，以证明“公有十胜，绍有十败。”郭嘉的分析很具说服力，不但振作了曹军将士的斗志，更助曹操拟定了远期和近期的作战目标。同时，郭嘉也正式确立了自己在曹操军事智能团中的核心地位。
198年9月，曹操采纳郭嘉之谋出兵攻打虎踞徐州的吕布。曹军先破彭城，再败吕布，最后围困下邳。吕布坚守不出。战役持续了大半年，曹操见士兵疲惫，准备放弃。这时，郭嘉却看出了胜机。他以项羽为例劝谏曹操，提出“有勇无谋者若气衰力竭之时，便不久于败亡”的观点，劝曹操急攻。曹操依郭嘉计策而行，一面攻城，一面决堤水掩下邳，果然于同年月攻克下邳，擒杀吕布。
一般情况下，曹操对郭嘉是言听计从的。但只有一次，他没有听从郭嘉的意见，结果犯了一个不可弥补的错误，那就是在199年放走了刘备。刘备投靠曹操后众人一开始都建议杀掉他，以绝后患。唯有郭嘉同曹操意见一致，认为刘备不能杀。郭嘉的本意是让曹操对刘备实施软禁。因为如果杀了刘备，必然给曹操带来不好的影响，断绝人才之路。虽然不能杀，但也绝不可以放。但曹操对郭嘉的意思理解得一知半解，以致铸成大错。在曹刘煮酒论英雄之后，刘备担心曹操猜忌，便想伺机脱离曹操的控制。刘备假称趁袁术溃败，主动向曹操请求前去截击。这时，恰好郭嘉不在身边，曹操就同意了刘备的请求。待郭嘉回来，得知此事后马上说“备不可遗也”。曹操当时也后悔了，立即派人去追，但已来不及。果然，后来刘备踞有徐州，开始对抗曹操。
官渡之战大放异彩
《易中天品三国》中提到郭嘉200年，曹操大军与袁绍在官渡相持不下。曹操担心刘备突然发难，在背后捅上一刀。正面的强敌已难于应付，曹军还能不能分出兵马迎击刘备呢？郭嘉偏偏说“可以”，而且事不宜迟。郭嘉分析道“袁绍向来优柔寡断，不会迅速作出反应。刘备人心未归，立足未稳，迅速进攻，他必败无疑。然后再回师对付袁绍，这是改变腹背受敌的最好机会，决不能失去。”于是，曹操举师东征，大破刘备，俘虏了刘备的妻子，擒了关羽。情况正如郭嘉所料，袁绍果然还没有作出反应，刘备就已被击败。也是在曹操与袁绍相持官渡之时，又一个令人不安的消息传到曹营：江东豪杰孙策，准备发兵偷袭曹操位于许都的根据地。孙策骁勇善战的名声当时正在中原大地上档档作响，这位将门虎子艺高胆大，完全继承了其父孙坚的好斗气质。此前，他以所向披靡之势，在富饶的江东四面作战，一举莫定了雄厚的基业。与袁绍相持中已经处于劣势的曹操，根本不可能再抽出兵力保卫许都。而一旦许都失守，曹操阵营将立刻分崩离析。这是曹营中人心最为动乱的时期，不少人开始暗中向袁绍献媚，准备为自己留条后路。当时,曹军中与袁绍私下有书信往来者很多，官渡之战后，在袁营中就搜出了不少通敌竹简。在此紧急关头郭嘉居然提出一个令人匪夷所思的见解“明公曹操根本没必要抽出兵力去保卫许都，因为孙策来不了。”郭嘉说“孙策刚刚吞并江东，所杀的都是英雄豪杰。而孙策本人又轻率疏于防备，虽然拥有百万之众，但和孤家寡人无异。我看他必然死于刺客之手。”后来孙策果然因三名刺客为主人报仇，中毒箭而亡。这或许是巧合，但确实为郭嘉的神机妙算添上了一笔。
203年，官渡之战大败而归的袁绍病逝，曹操进攻他的两个儿子，连战连捷。曹军诸将都想乘胜攻破二袁，可就在此时，先前力主北进的郭嘉却力排众议，独进