官拜尚书郎，承袭其父杜恕原爵丰乐亭侯。四年后转参相府军事。景元四年（263年），镇西将军钟会领兵讨伐蜀汉，杜预当时以镇西长史随军。次年钟会在蜀汉故地意图叛变，但因士兵譁变而失败，所属官吏很多都遇害，杜预因其机智才得以倖免，事后获增邑。西晋建立后，他在泰始年间曾任河南尹。泰始六年（270年），秃发树机能在陇右侵扰边境，杜预获任命为安西军司，领兵三百和马匹一百到长安，到后转任秦州刺史，领东羌校尉、轻车将军、假节。当时身为安西将军和都督秦州诸军事的石鉴命令杜预领兵进攻秃发树机能，杜预却认为敌军士气高涨，马匹健