蒋介石万万没想到，自己非常赏识的人才竟然会是中共的一位“超级间谍。”在当时的国民党的高级将领中，除了杜聿明对郭汝瑰有所怀疑之外，谁都没有想到，郭汝瑰竟然会从他们这里，为中共方面窃取大量的高级军事机密。
郭汝瑰读完中学后，在堂兄郭汝栋的介绍下，直接去了广东黄埔军校，后来，在恽代英和周恩来等人的影响下，郭汝瑰加入了中国共产党。
之后，因为蒋介石清党，郭汝瑰和党组织失去了联系。郭汝瑰便选择东渡日本留学，抗战爆发后，郭汝瑰毅然决然回国，在战斗中充分展示了自己的指挥才能，还接连打了很多胜仗。
一天夜里，郭汝瑰被任廉儒带到董必武眼前，经过一段时间的考察，董必武发现，郭汝瑰虽然和党组织失去联系多年，但是在各方面仍旧保持着共产党员特有的气质，便鼓励他：“你现在在国民党军内工作，希望你‘身在曹营心在汉’，为党多做工作。”
郭汝瑰找到党组织，恢复了组织关系，最重要的是见到了自己偶像之一的董必武，兴奋极了。
1940年9月，在军政部长陈诚的推荐下，郭汝瑰调入总参军令部当上处长，负责编制军务工作。次月，在得到高级核心军事机密后，郭汝瑰将其打印成五份，分别送给了蒋介石、陈诚等人，最后一份则被他送到董必武的手中，董必武转身将它送去延安八路军总部。
次年中秋夜，郭汝瑰又见到了董必武，董必武和他唠了几句家常后，直奔主题，询问郭汝瑰对国民党的看法。
“国民党嘛，正在走下坡路啊……”
郭汝瑰趁此机会，主动和董必武提出，他不想继续在国民党内工作，他想要到延安去工作。
对此，董必武并没有答应，而是和他分析：“.…..你在敌营中起的作用，别人是无法替代的，胜过十万大军，你一旦离开，国民党军高层的动态有谁能提供给我们呢……”
董必武最后总结，从党的长远利益考虑，郭汝瑰应该长期潜伏在国民党内，做一名卧底无名英雄。
董必武的这段话让郭汝瑰受益匪浅，最后他点头同意。
1946年，郭汝瑰跟着陈诚来到南京，对于郭汝瑰的能力，陈诚特别地欣赏，为此，陈诚还主动向蒋介石提出建议，由郭汝瑰担任国防部作战厅厅长。
在一次国防部部长的会议上，蒋介石提出让郭汝瑰担任第三厅（作战厅）厅长，大家有没有意见，大家心里门清，郭汝瑰是陈诚一手提拔起来的人，大家就算是看在陈诚的面子上，也不敢随便发表意见，唯有和合影区有矛盾的何应钦提出了反对意见，在他看来，郭汝瑰早年和共产党有过瓜葛。
理由很简单，一次，何应钦去郭汝瑰的公馆探望他，发现郭汝瑰身为国军中将，家里的生辰却简单极了，不仅如此，听说星期天郭汝瑰既不玩妓女，也不贪图女色，这样的行为举止在国民党将领中是非常不正常的事情。
何应钦陈述自己的意见后，反问：“大家说说看，除了共产党，谁能这样？”
怎料，蒋介石在听完何应钦的这番话后，不但不怀疑郭汝瑰，反而更加看重他了。
虽然蒋介石在会上表态，但为了服众，还是决定去将郭汝瑰调查个底朝天。
这位去调查的人不是别人，而是蒋介石的儿子蒋经国。蒋经国趁着郭汝瑰外出，闯进了他的家里。发现郭汝瑰家里住的是旧房子，墙上的石灰都有所脱落，郭汝瑰的妻女正在吃饭，饭桌上的菜很简单，只有一碟炒青菜、一碟辣椒炒干丝和一碗豆腐汤。
郭汝瑰的桌子上还摆放着《孙子兵法》等兵书，除此之外还有一篇没有写完的文章：论古代将领为将之道。
蒋经国回去后，和蒋介石如实汇报，蒋介石更加坚定了重用郭汝瑰的想法，不仅如此，第三厅厅长非郭汝瑰莫属。
对于郭汝瑰的身份，杜聿明曾多次怀疑，杜聿明还了解到，郭汝瑰家里吃饭前，郭汝瑰都会让孩子们背诵“谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。”杜聿明闻到了郭汝瑰身上的共产党的味道。不仅如此，他们南京下达的作战命令都在东北，他们还没有行动，共军就知道了，而且还提前做好布置，他有理由怀疑总部制定的作战计划被郭汝瑰传给了共产党。
然而，杜聿明说破嘴皮子，蒋介石都对郭汝瑰深信不疑。
三大战役后，国民党失败的命运已经注定。郭汝瑰的担任国民党国防部第三厅厅长的任务已经完成，鉴于他对蒋介石多年的了解，作战失败后，蒋介石一定会迁怒别人，想必蒋介石已经对他有所怀疑，倘若他继续留在国防部，可能会大祸临头。
于是，郭汝瑰一再要求任廉儒将自己的处境和想法转告党。
任廉儒向上级组织请示以后，转告郭汝瑰，与其前往其他解放区，不如设法争取去大西南。
郭汝瑰经过反复考虑，觉得党的决定是正确的，于是他下定决心，争取带兵去西南。
没过多久，郭汝瑰趁着何应钦辞职，想参谋总长顾祝同递上了辞呈。
蒋介石在看过辞呈后，决定委任郭汝瑰七十二军军长，重建这支部队开往四川。
郭汝瑰来到四川后，他拟将部队退却宜宾等待起义。
1949年10月，蒋介石决定将国民党兵力部署在川北以保西南，进行垂死挣扎，郭汝瑰发现时机已到，于是将部队集结在宜宾，郭汝瑰在12月11日宣布起义，为人民解放军解放西南，粉碎蒋介石的垂死挣扎，提供了有利的条件。
郭汝瑰成功起义的消息传到蒋介石耳朵里后，他气得捶胸顿足，连声说：“我用错了人，原来他是我身边的共谍，难怪我指挥作战一有动静，毛泽东就知道得那么清楚。”可惜，蒋介石已经回天无力。
新中国成立后，郭汝瑰历任川南行署委员兼交通厅长，后来在南京军事学院里担任教员，最后他以副兵团级离休回到四川重庆北碚养老。
1997年10月23日，郭汝瑰因车祸与世长辞，享年90岁。
