淮海戰役結束後，國防部長何應欽引咎辭職。在最關鍵時候給華東野戰軍送去軍事情報的郭汝瑰也遞交了辭去國防作戰廳第三廳廳長的報告，參謀總長顧祝同勸他不要辭職，畢竟他不是最終的決策者，不必為戰役失敗擔主要責任。
但問題在於，杜聿明在淮海戰役期間曾經對蔣介石說懷疑郭汝瑰是共產黨，就引起了多疑的蔣介石的關注。在更早的時候，國防作戰廳第一廳廳長劉斐就和郭汝瑰之間有很深的矛盾，相互指責對方是共產黨，但都沒有證據，最後不了了之。
在解放戰爭時，劉斐曾經用鉛筆輕輕一劃，區壽年兵團就全軍覆沒了。當時郭汝瑰曾經打算向蔣介石報告，把他搞倒。但又擔心他是自己人，就問聯絡人任廉儒劉斐是不是自己人，任廉儒表示自己不清楚，最好不要下手，防止誤傷。
解放後，事實證明兩個人都是我黨安排在國民黨國防部的臥底，雖然兩個人曾經擦槍起火，但幸虧沒有鬧出大問題。劉斐是華東局安排進來的，郭汝瑰則是和中央單線聯絡，兩個人相互之間不知道對方的身份正常，就包括黨內的很多人都不清楚。
這個時候任廉儒在川鹽銀行華山路辦事處擔任主任，他的主要職責就是在南京和上海之間負責聯絡，把郭汝瑰的情報成功的送出去。
這次郭汝瑰請求辭職的事也和任廉儒進行了通報，但上級表示不同意，希望他能夠離開國防部後到大西南軍隊中任職。黨組織認為解放軍渡江戰役不會有大的障礙，但將來的西南地區必有一場惡戰。如果郭汝瑰能夠在西南發起武裝起義，那麼能夠起到的作用和影響將會是空前的，減少解放西南地區時的傷亡。
郭汝瑰接到命令後，就去找顧祝同。顧祝同聽後回應道：“這是什麼時候了？其他的軍長師長早就想脫下軍裝溜走了，你又何必自討苦吃呢？建議你去掛一個兵團副司令的職務，出事了也不用擔責任，將來還會被重用”。
顧祝同在國民黨高層被稱為婆婆，就是因為他說話婆婆媽媽的。再加上他做人比較圓滑，在很多時候給人感覺就是比較寬厚，從這些談話就能看出來。國防部的參謀總長都這麼說，國民黨的敗亡基本上就是必然的了。
郭汝瑰就慷慨陳詞：“值此黨國存亡之際，我輩應置生死於度外，臨危受命，才不辜負黨國的期望，也不辜負參謀總長的栽培。這個時候我應該去建立一支基本力量，如果能夠打一兩場勝仗，將來升任兵團司令就順理成章了。”
顧祝同表示願意幫忙，但需要等些時日。1949年1月6日，有訊息傳出蔣介石駁回了顧祝同希望郭汝瑰擔任第十軍軍長的呈報，對於郭汝瑰的安排，蔣介石另有考慮。
到了1月10日，胡璉來到了國防部第三廳。他對郭汝瑰說：“總統已經批准你擔任十八軍軍長，希望你能夠重振18軍的軍威”。十八軍的老軍長就是胡璉，十八軍也是陳誠的基幹部隊，在淮海戰役中被滅，現在重建，陳誠當然希望郭汝瑰能夠來坐上這個位置。
但這卻不是郭汝瑰希望看到的結果，他明白十八軍是蔣介石的王牌，接下來肯定會安排到江浙地區，甚至去福建臺灣。就算這次軍隊去了大西南，主要軍官都是蔣介石的嫡系，發動起義也是萬萬不可能的。到那時，恐怕任務完不成，自己也有可能被挾持到臺灣去。
人算不如天算，這一次他的老對手劉斐又站出來幫忙了。劉斐向蔣介石建議，郭汝瑰這個人靠不住，戰場上歷練太少，不能把重要的部隊交給他。
蔣介石經過一番考慮後，最終在1月21日決定讓他擔任72軍軍長。
72軍早在淮海戰役期間被包圍在陳官莊，軍長餘錦源投降，只有部分軍官逃了出來，蔣介石下令重組72軍，然後把軍隊開拔到重慶去。
郭汝瑰接到命令後，就馬上在上海重新組建72軍軍部，收攏原72軍舊部1000多人。隨後又把軍部班子給搭建了起來，重新任命了兩名師長和團營連長。
郭汝瑰利用自己過去的關係，搞到了可以裝備一個軍的槍械裝備，胡璉之前給他組建18軍的經費也被他挪用了過來。但只有這些還是不夠的，他決定去找西南軍政長官公署和重慶䃼給區要人要裝備，儘快的把這個軍給擴建出來。
到了2月4日，郭汝瑰帶著參謀長許亞殷，乘坐飛機前往重慶，其他幹部繼續在江浙地區招兵，優先考慮川軍。
許亞殷四川溫江人，畢業於南京中央軍校第十一期，因為是同鄉，況且曾是他的老部下，並且在72軍擔任過參謀長，這一次也是官復原職，郭汝瑰就比較信得過他。但萬萬沒有想到的是，他竟然是軍統，並且在後來給起義製造了很多麻煩。
在重慶安頓下來後，郭汝瑰就曾經試探過許亞殷：“在這風雨飄搖之際，對未來你有什麼打算？”許亞殷回答道：“作為黨國要員，萬一軍事失敗了，我想走第三條道路，那就是上山打游擊”。
就在剛剛過去的二月，郭汝瑰差一點就暴露了。黨組織在上海的地下負責人王葆真被捕，幸虧他當機立斷燒掉了郭汝瑰送過來的情報，面對國民黨特務的嚴刑拷打，他沒有說一句話。郭汝瑰的聯絡人任廉儒也在第一時間逃到了香港，這才保住了郭汝瑰。
這時候郭汝瑰開始在重慶銅梁招兵買馬，同時要求重慶補給區配發車輛和裝備，選拔基層軍官。郭汝瑰的辦法很簡單，那就是誰能夠帶來一個連的人，他就是連長，如果能夠帶來一個營，他就是營長。
這時候的許亞殷沒有暴露出來，工作起來非常積極。但是他也對郭汝瑰多少有點懷疑，話裡話外都在敲打：“共產黨絕不比國民黨好，絕對不可依賴。當初老軍長在淮海時投降，我就看不起他，自己偷偷跑了回來。”
這時候郭汝瑰明白這個老部下不可能協助他起義了，時刻要提防他。當然郭汝瑰在國民黨高層內部已經潛伏好多年了，早就學會了守口如瓶，絕不輕易相信任何一個人。
到了一九四九年五月，七十二軍已經完成了兩個師的滿員，羅廣文的第七編練處又送過來了一個師。這支軍隊宣告組裝完畢，下轄三個師9個團，不久又被縮編成了兩個師6個團。
西南軍政長官公署主任張群是蔣介石的親信，他和王陵基之間矛盾非常深。郭汝瑰就向張群建議成立川南警備司令部，萬一將來軍事失利，就在這一地區打游擊戰，更重要也是在削弱王陵基的實力。
按照國民黨軍隊的習慣，警備司令部必須有稽查處，方便對下邊軍官的監督和調查。郭汝瑰就搶先一步，把任廉儒的哥哥任逖猷任命為政治部副主任，他原本也是郭汝瑰的老朋友，中共地下黨員，這樣就方便進一步開展工作。
這時候任廉儒也從香港回到了重慶，繼續擔任郭汝瑰的聯絡人。黨政軍聯席會議原本就是專門捕殺共產黨人的，由當地的軍政要人聯席召開，郭汝瑰自然要參加這一會議。
原本郭汝瑰表示不願意參加這種會議，任廉儒認為：“現在國民黨肯定會瘋狂的屠殺共產黨人，如果你參加了這個會議，就有辦法儘可能的保護他們。你不參加會議就等於放手不管，這些人豈不是為所欲為了這些人豈不是為所欲為了？”
當國民黨特務想殺害共產黨員的時候，郭汝瑰總是從旁建議要人證物證確鑿，經過軍法處確認，不能放過一個壞人，也不能冤枉一個好人。這些證據都是非常難找的，透過這個動作也保護了不少共產黨員免遭殺害。
戰爭的局勢越來越不利，許亞殷一直都在積極準備上山打游擊戰，郭汝瑰只好假裝積極配合他，實際上一直都是在敷衍，暗地裡時刻準備著籌備起義。
一九四九年十二月九日，郭汝瑰宣佈72軍通電起義。解放軍第十八軍軍長張國華在一邊表示熱烈歡迎，並代表劉鄧首長髮表講話。
郭汝瑰剛剛宣佈七十二軍起義，在高縣準備打游擊戰的參謀長許亞殷就回來了，他率先發難：“總裁一直對你不薄，你為什麼在他最困難的時候背叛他？”
郭汝瑰斬釘截鐵的回答：“身為軍人，當以國家民族利益為重，這是民心所向，眾望所歸。再者說來，劉鄧大軍已經進入西南，大局已定，繼續頑抗下去，下邊數萬兄弟的性命豈不是白白犧牲？不如為他們謀一條出路。”
但是為了安撫他，郭汝瑰還是把34師師長的位置交給了許亞殷，希望能夠籠絡住他的心。這時他國民黨保密局的身份並沒有暴露，也為接下來這一地區的形勢製造了很大麻煩。
許亞殷早就接到了毛人鳳的指示，要他選擇機會在這一地區發起叛亂。許亞殷就開始收編散兵遊勇，拉攏土匪特務，把兵力擴充到了7000多人。
這時，他認為時機已經基本成熟，就暗中操縱三十三師副師長杜永鑫跳出來鬧事，實際上是在明修棧道，暗度陳倉。
他們兩個人偷偷的放走了698團，郭汝瑰得知這一訊息後，派人送信給698團一營的營長陳超，希望他能夠把部隊帶回來，既往不咎。
但陳超已經被胡宗南任命為川滇康邊區第一遊擊縱隊司令，做著升官發財的美夢。在小梁山，他接到了胡宗南空投的大批物資和彈藥，就拉攏了附近的土匪加盟，實力壯大了不少。
在短短的兩個月時間裡，陳超已經發展到了22個支隊，號稱擁有2萬多人，14,000多條槍，成為當地最強的土匪。
到了一九五零年一月二十六日，699團2營營長陳雲鵬率領400多人逃到了鹽津縣，聯合當地的土匪組建了川南指揮部，被陳超任命為新72軍355師師長。
2月15日，七十二軍警衛團副團長歐陽大光運送30船白糖去瀘州，在半路上殺害了押運的解放軍幹部，變賣了這些白糖，正式發起叛亂。
到了三月一日，歐陽大光又糾集附近的土匪開始攻打南溪縣大觀鎮區公所，把附近的存糧存款洗劫一空，被任命為川滇黔第三縱隊司令，自稱擁有五千人馬。
這一系列叛變的背後，都有許亞殷的影子。面對目前複雜的形勢，郭汝瑰感覺難以控制著72軍，更沒有辦法平叛。
這時鄧小平指示川南軍區派出軍代表幫助郭汝瑰改造這次軍隊，按照解放軍的原則建立士兵委員會，對軍官和士兵進行宣傳教育。
三月二十六日，697團的一營和三營滑變，他們綁架了部隊中的軍代表，並且開始攻打團部和二營。在協商談判中，二營長被殺，二十七名軍代表也被殘忍殺害。這就是當時震驚西南地區的326慘案。
慘案發生後，川南軍區副司令範朝利親自率領工作組進駐七十二軍，一方面繼續改造軍隊，一方面指揮解放軍對叛軍進行圍剿。
這些國民黨叛軍基本上都是由當地的土匪組成，原本七十二軍也是重新組建的部隊，士兵戰鬥力不強，平叛的難度並不大。
四月四日，解放軍出動了48師的兩個營和29師的兩個營，經過一天的激戰，全殲了川南獨立第1團，只有第一團團長孫金生逃竄。
到了五月二十四日，四十八師和十五軍派出部隊聯合作戰，孫金生被擊斃。隨後沒多久，其他的國民黨叛軍也紛紛被剿滅。
川西南局勢穩定後，郭汝瑰被任命為傳南行署交通廳長。後來南京軍事學院成立後，郭汝瑰又去南京軍事學院當起了一名軍事教員。
後來杜聿明在去世前，還親自問前來探望的郭汝瑰：“你到底是不是共產黨臥底？”但這時的郭汝瑰的秘密身份還沒有公開，他只能否認。
實際上郭汝瑰1928年就加入了共產黨，後來因為形勢所迫去了日本士官學校學習，就失去了和黨組織的聯絡。
抗戰勝利後，郭汝瑰又通過了多種方式，才重新取得了和黨組織的聯絡，但為了便於隱蔽，方知被敵人查獲加大暴露的風險，並沒有恢復他的黨員身份。
一九八零年四月，郭汝瑰給中共中央組織部寫信，詳細闡明瞭自己過去的經歷，強烈表達了恢復自己黨員身份的願望。中國人民解放軍重慶警備區黨委在接到中組部的通知後，向他發出祝賀，歡迎他重新入黨。
後來郭汝瑰編寫了六百萬字的《中國軍事史》，並寫了自己的回憶錄。回憶錄出版後在臺灣引起了輿論譁然，臺灣媒體聲稱，如果沒有郭汝瑰在解放戰爭時期給解放軍傳遞重要軍事情報，那麼國民黨就不會敗走臺灣。
一九九七年十月二十三日，郭汝瑰在重慶遭遇車禍去世，享年90歲。
