聲暢談，就連隔壁家都能聽見。而當時耿紀家剛好挨著曹操心腹謀臣荀彧家。荀彧偶爾聽到他們的談話，對於杜畿這個人有了大致的了解，於是就請曹操重用杜畿，於是曹操任命他為司空司直。這個職位官職不低，相當於“副太守”，主要工作是輔佐丞相做監察工作。
杜畿通過了層層考驗，得到了曹操的信任，很快曹操就任命他為“護羌校尉，使持節，領西平太。但是，在杜畿趕赴西平的路上，曹操接受荀彧的建議，改派杜畿前去擔任河東郡太守。
雖說曹操重用杜畿，但是擺在杜畿麵前的問題卻有很多。當時的河東郡處於袁紹大軍的威脅下，且袁紹勢力遠比曹操勢力強大。此外，當時的河東太守王邑和親信不歡迎杜畿，甚至動起了殺人的想法。
所幸，曹操很早就在河東安插了親信鐘繇。此人不僅擅長書法，做事也很有手段，他建議曹操派大軍消滅衛固和他的親信。但是，杜畿卻不想兵戎相見，而是單車入職。
上任後，杜畿示之以弱，麻痹衛固等人。他先是任命衛固掌管行政大權，任命範先掌管兵權，然後表示大小事要聽他們裁決。如此一來，衛固和範先便放鬆了警惕。
此後，杜畿建議他們花錢征兵擴大軍隊，以便在亂世中自保。衛固、範先本來就是當地的豪族，錢多野心大，覺得杜畿的建議好，便同意了，結果錢花了無數，卻被將校吞了，沒招到多少兵馬。
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緊接著，杜畿又給他們出了一個“好主意”，適當地給將官休假，這樣利於團結籠絡將官。衛固和範先真的照辦了。結果，兩人的心腹和爪牙都離散了。而杜畿則暗中聯絡一些支持自己的人。
沒多久，河東郡周邊的郡縣發生了戰亂，袁紹的軍隊攻打曹操的地盤，河東郡也在其中。當時，衛固等人準備起兵響應袁紹的軍隊，但是由於給了將官放了假，一時半會聚不齊。
此時的杜畿則放棄河東郡郡城，到周邊小縣城據城堅守。當時，全郡各縣官吏得知主官在小縣城，便紛紛舉兵往那裡集中，準備應對叛軍。衛固和範先聯合袁紹的軍隊前來攻城，被杜畿擊退。後來，曹操的大軍趕來救援，消滅了衛固和範先。
經過戰亂之後，河東郡迎來了短暫的安定和和平。杜畿也借著這短暫的安定和和平，處理政務，帶領百姓恢複生產。
後來，曹操西征韓遂、馬超，杜畿供應曹軍糧草，直到曹軍凱旋。曹操對此極為激動，他下令表彰杜畿：“河東太守杜畿，孔子所謂‘禹，吾無間然矣’。增秩中二千石。”
當時杜畿不僅為政有道，愛民如子，而且不避權貴，品德高尚。當時，天下大亂，人口稀少，為了增加兵丁，朝廷曾下令征召寡婦，將寡婦分配到婦女少的地方去婚配生育。
許多官員為了媚上，絞儘腦汁地征集寡婦，甚至不惜將原本已經再婚的婦女拆散，一時間，民怨沸騰。而杜畿作為一郡之首，自然也要完成朝廷分派的任務，不過他隻征召真正的寡婦。後來，朝廷征調他入京為官，改派趙儼為河東太守。結果，趙儼送來了很多的寡婦。這下子，朝廷就震怒了，曹丕質問杜畿：“以前你送寡婦的數量那麼少，我以為河東沒多少寡婦，為什麼趙儼送來的寡婦卻多了很躲呢？”杜畿正色道：“我以前征集的寡婦，都是死人妻。現在征集的很顯然都是活人妻！”曹丕和群臣一聽，臉色大變。
杜畿任職河東郡十六年，殫精竭力，兢兢業業，富有成效，其政績為“常為天下最”。
在曹魏政權中，杜畿是較受重用的官員。曹操當魏王時，曾任命杜畿為尚書，曹丕繼任魏王後，封杜畿為關內侯，又拜為尚書；曹丕稱帝後，杜畿則被封為豐樂亭侯，後被任命為尚書仆射，每逢曹丕出征，杜畿都奉命留守京師。
然而，天有不測風雲人有旦夕禍福。有一年，曹丕命令杜畿監造禦樓船。任務完成後，杜畿親自到河裡試船，結果遇到風暴，溺水而亡，時年六十二歲。
杜畿去世後，杜家並沒有因此而走向衰敗，相反，在其子孫的努力下，杜家的輝煌得以延續。
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