Khi sinh ra, hoặc một thời gian ngắn sau đó, có lẽ ông mang họ Chu do cha ông là Cao Quý Xương trở thành con nuôi của Chu Hữu Nhượng (朱友讓), Nhượng lại là con nuôi của Tuyên Vũ[chú 1] tiết độ sứ Chu Toàn Trung. (Cao Quý Xương đổi sang họ Cao vào khoảng sau năm 903.)[5][6] Mẹ của Cao Tùng Hối là phu nhân họ Trương, bà được Cao Quý Xương yêu mến.[7] Ông là trưởng tử của Cao Quý Xương.[5]

Sau khi Cao Quý Xương được bổ nhiệm làm Kinh Nam[chú 2] tiết độ sứ, và sau khi Chu Toàn Trung soán Đường mà lập nên triều Hậu Lương, có vẻ như Cao Quý Xương đưa Cao Tùng Hối đến kinh thành Lạc Dương phụng sự triều đình, và sau đó ông trở thành Yên bí khố phó sứ, tức quản lý kho vật tư cho kỵ binh. Trong một lần, khi ông có cơ hội về thăm cha tại Kinh Nam, cha của ông đã giữ ông lại và bổ nhiệm ông là Kinh Nam nha nội đô chỉ huy sứ.[5][8] Vào lúc phụng sự tại kinh thành Hậu Lương hoặc sau khi trở về Kinh Nam, Cao Tùng Hối lần lượt đảm nhiệm các chức vụ Hào châu[chú 3] thứ sử và Quy châu[chú 4] thứ sử.[5]

Hậu Đường tiêu diệt Hậu Lương vào năm 923, Cao Quý Xương đổi tên thành Cao Quý Hưng do húy kỵ, đến năm 925, Hậu Đường Trang Tông cùng với chư hầu là Nam Bình vương Cao Quý Hưng tiến công tiêu diệt nước Tiền Thục. Trong chiến dịch, Cao Quý Hưng được phân công đánh chiếm ba châu đông bộ của Hậu Thục sát với biên giới Kinh Nam, đó là Quỳ châu[chú 5], Trung châu[chú 6], và Vạn châu[chú 7] (nay đều thuộc Trùng Khánh). Cao Quý Hưng cho Hành quân tư mã Cao Tùng Hối tạm quyền cai quản quân phủ sự của Kinh Nam còn bản thân thì tây tiến, song chiến bại trước tướng Tiền Thục là Trương Vũ (張武) và buộc phải trở về Giang Lăng. (Trương Vũ sau đó dâng lãnh thổ của mình đầu hàng tướng Lý Kế Ngập của Hậu Đường.)[9]

Năm 926, Hậu Đường sau khi thôn tính được Hậu Thục thì bản thân lại chìm trong nội loạn, Hậu Đường Trang Tông bị sát hại trong một cuộc binh biến tại Lạc Dương, Lý Tự Nguyên trở thành hoàng đế, tức Hậu Đường Minh Tông. Cao Quý Hưng thỉnh cầu xin được giao cho ba châu Quỳ, Trung, Vạn, Hậu Đường Minh Tông thoạt đầu thì chấp thuận. Tuy nhiên, sau khi triều đình bác bỏ yêu cầu của Cao Quý Hưng là để tự mình bổ nhiệm thứ sử các châu này, Cao Quý Hưng dùng vũ lực đoạt lấy Quỳ châu — trên thực tế có nghĩa là nổi dậy chống triều đình Hậu Đường.[10] Cao Tùng Hối liên tục khuyên can cha không làm phản, song Cao Quý Hưng không nghe theo.[5] Sau đó, trong lúc kháng cự một đội quân Hậu Đường tiến đến, Cao Quý Hưng quay sang quy phục Ngô, Ngô thoạt đầu từ chối song sau đó lại chấp thuận.[1][10] Ngô đế Dương Phổ trao cho Cao Tùng Hối chức Trung Nghĩa[chú 8] tiết độ sứ, chức vụ mang tính danh nghĩa vì thực ra nơi này khi đó nằm dưới quyền kiểm soát của Hậu Đường; Dương Phổ cũng ban cho ông danh hiệu tể tướng là 'Đồng bình chương sự'.[4]