崇禎時轉戰各地，登州平叛、宣府禦敵、陝西“剿寇”，都能見到其身影，後助兄守錦州，崇禎十五年（1642年）隨兄降清，隸鑲黃旗。

祖大弼為人“有膽略，喜結客”，萬曆年間入寧遠衛學。

祖承訓去世後，祖大壽將父親分給自己那份的遺產給了祖大弼，祖大弼將其全部用來結客，得到許多死士。

天啟二年（1622年）遼西陷落之際，其兄祖大壽逃入覺華島，御史方震孺許諾讓他成為選貢，讓他勸說其兄來歸，後祖大弼投筆從戎，隨兄征戰，抵抗後金。

在崇禎三年（1630年）遵永大捷中立功，累遷黑莊堡都司。

崇禎四年（1631年）九月，他參與救援被困在大淩河城的兄長祖大壽，十六日交戰於錦州，據說差點生擒皇太極。

二十七日，明軍兵敗長山，祖大弼等逃走。

十月二十九日，祖大弼率高應元、陳二、韓五三人率一百二十七人劫營，以創造祖大壽來歸的機會。

崇禎五年（1632年），參與平定孔有德叛亂，在此期間升為副將。

翌年收復登州，論功行賞，祖大弼實授都督僉事，蔭外衛正千戶。

崇禎七年（1634年）七月，後金軍毀長城，進犯大同，擊敗曹文詔與祖大弼軍，略地至宣化，攻懷遠，設伏左城西，噶布什賢噶喇依按班圖魯什到宣府偵查。

遭遇祖大弼巡邏兵十五人，雙方展開激戰，明軍陣亡二人，十三人被俘虜，但是圖魯什也受重傷而死。

同年，馬世龍去世，祖大弼接任為寧夏總兵，並參與圍剿活動於陝西的李自成等部農民軍。

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