Năm 937, Kiều Công Tiễn giết Dương Đình Nghệ để cướp ngôi Tiết độ sứ. Đỗ Cảnh Thạc vào Ái châu đi theo Ngô Quyền. Năm 938, ông theo giúp Ngô Quyền tham gia đánh bại Kiều Công Tiễn và sau đó phá quân Nam Hán trên sông Bạch Đằng.

Ngô Quyền xưng vương (939), phong Đỗ Cảnh Thạc làm chỉ huy sứ. Năm 944, Tiền Ngô Vương mất, Dương Tam Kha giành ngôi của thái tử Ngô Xương Ngập, tự xưng là Dương Bình vương. Xương Ngập bỏ trốn, chạy đến Nam Sách Giang, ẩn náu tại nhà Phạm Lệnh Công ở Trà Hương. Tam Kha nhận em Xương Ngập là Ngô Xương Văn làm con nuôi.

Dương Tam Kha sai Đỗ Cảnh Thạc và Dương Cát Lợi đem quân đi lùng Xương Ngập, ba lần đến Trà Hương đều không bắt được Xương Ngập vì Phạm Lệnh Công đem Xương Ngập giấu vào trong động núi. Tam Kha biết tin, lại sai lùng tìm nhưng cuối cùng vẫn không tìm thấy.

Năm 950, Dương Bình vương lại sai ông và Dương Cát Lợi đi cùng Ngô Xương Văn đem quân đi đánh hai thôn ở Thái Bình. Khi đi đến huyện Từ Liêm, Xương Văn bảo hai tướng rằng:

Đức trạch của Tiên vương ta thấm khắp lòng dân, tất cả các chính lệnh thi hành không ai là không vui lòng theo cả. Chẳng may Tiên vương ta mất đi. Bây giờ Bình vương là kẻ bất nghĩa, tự cướp lấy ngôi, còn tội gì hơn nữa! Nay lại sai chúng ta đi đánh các ấp vô tội kia, may mà được đã vậy, nếu họ không phục thì làm thế nào?

Đỗ Cảnh Thạc và Dương Cát Lợi xin nghe theo mệnh lệnh của Xương Văn. Xương Văn bàn mưu đem quân quay về đánh úp Bình Vương để phục lại cơ nghiệp nhà Ngô. Hai quan sứ đều đồng tình, giúp Xương Văn quay về đánh đổ Dương Tam Kha.

Dưới thời Hậu Ngô Vương, Đỗ Cảnh Thạc tiếp tục được trọng dụng.