西北蕃夷所惮，与王君㚟被时人称为王、郭二勇将。以功封太原郡公。祖父郭才，朝议郎、行瓜州常乐县令，父郭师，朝散大夫、赠伊州刺史。初为秦州三度府果毅都尉，以战功累除左骁卫中郎将、瀚海军经略使，又转检校伊州刺史，兼伊吾军使。开元二年（714年）春，突厥可汗默啜派遣其子移涅可汗及同俄特勤率精骑围攻唐朝北庭都护府，北庭都护郭虔瓘与副手郭知运率众固守。同俄特勤单骑亲临城下指挥作战，郭虔瓘派勇士埋伏于路左，突然发动，斩杀同俄特勤，突厥军见首领被杀，三军恸哭，便引兵撤退。战后郭虔瓘以功进封太原郡开国公，郭知运封介休