金朝末年，他任謀克，駐兵山東。1211年其父投降于蒙古軍，他隨即脫離金朝，隱入太行山中。1213年，蒙古太師木華黎領兵南下，他投降玉蒙古軍。

1215年，成吉思汗派出20萬蒙古軍西征，郭德海隨先鋒柘柏部進入今新疆北部，渡過乞則里八寺海（即今布倫托海），攻鐵山（在原蘇聯(lián)境阿拉湖中），向西北前進一萬多里。1225年元軍班師東還。

1228年，他再隨元軍闊闊部進兵關中，攻克金兵扼守之風陵渡。因后援軍未到，暫退河東。1229年，復領兵入陜西，攻克金兵秦嶺山中的83寨，引導元軍取道漢中，東下荊襄，在白河(一名潦水。流經(jīng)河南南陽、新野二縣人湖北襄陽縣會合唐河，稱唐白河)大敗10萬金兵，進至均州(今湖北均縣)。會蒙古軍在三峰山(一名三封嶺，在今河南禹縣西南)破金兵30萬。1231年春，在河南中牟作戰(zhàn)破金兵十萬，以功遷為右監(jiān)軍。1233年，他領兵攻取了申州(今河南信陽)、唐州(今河南唐河縣)。次年，在作戰(zhàn)中受重傷，不久即卒。

郭德海出身于將門，不僅精通武藝，熟知兵法，而且具有天文知識。他在投降元朝后，曾向太宗窩闊臺建議考試天下僧尼道士，對那些不通經(jīng)文、沒有技藝的僧道人員，一律遣散還俗。他還建議太宗廣設學堂，培育人才，實行科舉，選拔有知識的人入仕為官，對元朝的建國有一定的功績。