杜畿，字伯侯，是京兆杜陵人。据《傅子》记载，杜畿是汉代御史大夫杜延年的后代。杜延年的父亲杜周从南阳迁到茂陵，杜延年又迁到杜陵，子孙世代居住在那里。
杜畿小时候父亲去世，继母对他很不好，但他以孝顺闻名。20岁时，他担任郡里的功曹，代理郑县县令。当时县里关押了几百名囚犯，杜畿亲自到监狱，根据罪行的轻重进行裁决，全部处理完毕。虽然有些裁决可能不够准确，但郡里人都惊叹他年纪轻轻就有如此大的气魄。后来他被举荐为孝廉，任命为汉中府丞。正逢天下大乱，杜畿就辞去官职，到荆州避难。建安年间，他才回到中原。荀彧向曹操推荐了他。《傅子》记载：杜畿从荆州回来后，后来到许昌，见到了侍中耿纪，两人聊了一整夜。尚书令荀彧和耿纪是邻居，夜里听到杜畿的谈话，觉得他很不一般，第二天派人对耿纪说：“有这样的人才却不推荐，还怎么当官呢？”荀彧见到杜畿后，就像和老朋友一样熟悉，于是把他推荐给朝廷。曹操任命杜畿为司空司直，后来升任护羌校尉，让他持节，兼任西平太守。
曹操平定河北后，高干在并州造反。当时河东太守王邑被召回，河东人卫固、范先表面上以请求王邑留任为名，实际上却和高干暗中勾结。曹操对荀彧说：“关西的将领们依仗地势险要和骑兵的优势，一旦征召他们，肯定会作乱。张晟在殽山、渑池一带抢劫，和刘表勾结，卫固等人也会趁机作乱，我担心他们会带来更大的灾难。河东地区背靠群山，黄河环绕，四周多变，是当今天下的战略要地。你帮我推荐一个像萧何、寇恂那样的人来镇守那里。”荀彧说：“杜畿就是合适的人选。”《傅子》记载：荀彧称赞杜畿勇敢足以应对大难，智慧足以随机应变，可以试试他。于是曹操任命杜畿为河东太守。
卫固等人派了几千士兵切断陕县渡口，杜畿到了那里过不了河。曹操派夏侯惇去讨伐，但还没到。有人对杜畿说：“应该等大军到来。”杜畿说：“河东有三万户人家，不是都想要造反。现在如果大军压境，那些想从善的人没有主心骨，一定会害怕而听从卫固的。卫固等人势力强大，肯定要拼死抵抗。如果讨伐他们不能取胜，四周的势力响应他们，天下就会陷入混乱；如果讨伐他们能取胜，也会残害一郡的百姓。而且卫固等人还没