南昌起义部队失败后，郭被派往莫斯科留学学习炮兵战术，1929年回国后被派往中央苏区，任红四军前敌委员会成员。次年出任红一方面军参谋处处长，1931年间曾代理参谋长。1932年遭受诬陷被开除党籍，其后在红军大学担任教员。参加长征后，郭于1935年担任中国工农红军学校训练处处长，1936年任红军教导师参谋长。
抗日战争与第二次国共内战时期.抗日战争时期，郭化若于1938年7月恢复党籍，历任抗大步兵学校教育长、中共中央军委编译处处长、中共中央军委总参谋部第一局局长、中国人民抗日军政大学