开皇元年(581年),隋文帝受禅登基,建立
隋朝,任命段达为左直斋。后来累次升迁为
车骑将军,兼任晋王
隋炀帝的
参军。高智惠、李积等人谋反作乱时,段达率领一万兵众,击讨平定方、滁二州,因功升任仪同,赐彩一千段。段达又在
宣城市打败
汪文进等人,因功加任开府,赐给奴婢五十人、绵绢四千段。
开皇二十年(600年),
李克用杨广命令段达私下贿赂
东宫受宠信的官吏姬威,让他暗中观察太子杨勇的动静,密报给杨素。于是朝廷内外到处是对杨勇的议论诽谤,天天可以听到杨勇的罪过。段达趁机威胁姬威说:“东宫的过失,皇上都知道了。我已得到密诏,一定要废黜太子。你要是能告发杨勇的过失,就会大富大贵!”姬威答应,随即就上书告发杨勇。不久,杨勇果然被废黜太子之位。
仁寿初年(601年),段达担任太子左卫副率。仁寿四年(604年),晋王
隋炀帝继位,是为隋炀帝。
大业初年(605年),隋炀帝因段达是自己为晋王时的旧臣,于是任命他为左卫将军。段达征讨
吐谷浑时,因功进位为金紫光禄大夫。
大业八年(612年),隋炀帝东征
高丽,当时百姓苦于军役,于是平原人祁孝德、
大清河人
张金称等都聚众起义,进攻河北州县。隋炀帝命段达率军前往镇压义军,结果段达数次被义军打败,伤亡很多。于是义军认为段达没用,就很轻视他,戏称他为段姥。段达趁义军骄纵自大时,听从
鄃县县令
杨善会的建议发动反击,将
起义军打败。段达回到京师后,因公事受到牵连而被免官。
大业九年(613年),
隋炀帝再度东征高丽,命段达留守涿郡。不久,段达复任左翊卫将军。高阳人
魏刀儿聚众十余万人起义,自称历山飞,寇掠燕、赵之地,段达率领涿郡通守
郭绚将义军击败。义军兵力众多,与段达军恶战,段达不能因机决胜,只能持重自守。段达军兵困粮乏,多次未能获胜,当时的人都认为段达怯懦。
大业十二年(616年)七月,隋炀帝临幸
扬州市,命令段达与越王
杨侗、太府卿
元文都等人留守
洛阳市,共同负责管理洛阳事务。
义宁元年(617年),
瓦岗军首领
李密据守洛口,派兵攻打洛阳,段达与监门郎将
庞玉、武牙郎将霍举率领洛阳城内兵众出城抵御,将李密击败。段达因功升任左骁
卫将军。不久李密打败
王世充,进据北芒,来到上春门,段达与判左丞
郭文懿、尚书
韦津出兵抵御。段达见李密手下猛将众多,于是临阵脱逃,李密趁机大败段达军,韦津阵亡,由此瓦岗军势力日益强盛。同年,
隋炀帝在
扬州市被
宇文化及弑杀,段达与
元文都等人拥立
李泰杨侗为皇帝,段达担任
开府仪同三司、纳言,封陈国公。
皇泰元年(618年),元文都等人图谋除掉王世充,段达暗中将此事告诉王世充。杨侗无奈把元文都抓住送给王世充,王世充将其杀害。王世充因此特别倚重他。等到打败
李密,段达等人劝杨侗给
王世充加九锡之礼。皇泰二年(619年),暗示杨侗禅位给王世充。王世充继位后,任命段达为
司徒。武德四年(621年),
唐朝消灭王世充,将段达俘获斩首。