“七七事变”后，按中共北方局指示，离开北平到济南，在国民党第叁路军政训班工作。韩复榘不战而逃后，他参加了徂徕山起义，在第4支队3中队当战士，不久任中队指导员，以后担任过教导员、团政治处主任、团政委、旅政委、师政治部主任、师政委、军政治部主任、军副政委、军政委、军区政治部副主任、主任、副政委。他在政治思想工作方面卓有成效，而且潜心学习作战指挥，亦文亦武，军政全能。

1940年3月，鲁中八路军第3次整军，四支队的3个营编为四支队1团，吴瑞林为团长，李伯秋为政委，这个团是鲁中地区的主力部队。

5月日军来犯，上级命令1团在杨家横伏击。当时团长吴瑞林不在，李伯秋摆了个“空城计”，把1营放在西山，把2营放在东山，让鬼子进庄。日军进庄后，李伯秋指挥部队攻击，给日军杀伤后，主动撤至西山，待敌退却时，实施追击，又歼敌一部。杨家横战斗结束后，日军大队长因部队伤亡过重引咎自杀身死。李伯秋对吴瑞林的治军和作战十分服，吴

解放战争李伯秋去东北。四平保卫战后，7旅政委李伯秋觉得不能一味地消极退却，得看准机会杀它个回马枪。旅长曾国华也有同感，接受了李伯秋的建议。部队在向南开进的途中，发现敌新6军一个营在团长的带领下单独进驻黑石镇，是一处比较孤立的薄弱环节。

曾国华、李伯秋觉得这是歼敌的好机会，纵队领导决定8旅阻援，7旅攻取黑石镇。新6军的这个营，士兵都是抗战期间应征的高、初中毕业生，训练有素，7旅强攻一宿没有结果，便沿袭抗战期间的惯例，拂晓撤出战斗，白天隐蔽休息。留下最后交替撤退的一个连发现此时守敌要突围，立即趁乱突入黑石镇，歼敌一部，其余逃窜之敌，也被7旅其它部队歼灭。李伯秋擅长部队思想政治工作。他所在的部队开展了群众性自我进行阶级教育的诉苦运动，即“诉苦和叁查”，后来被毛主席命名为“新式整军运动”，在全军推广。

诉苦教育最先发端于3纵7师20团，这个团是鲁中军区的主力“老二团”，是参加徂徕山起义部队的基础。部队进

1950年，志愿军准备入朝，当时志愿军的领导人尚未确定，由高岗召集各军首长传达入朝决定。40军政治部主任李伯秋在会上汇报了40军的战斗力和准备情况，并汇报了部队存在该不该打，能不能打，敢不敢打和会不会打的问题。高岗认为这四个问题提得切中要害。

40军一入朝，军长温玉成和李伯秋晋见了彭德怀，按彭德怀的要求，李伯秋架设了一条40军与总部之间的直线电话。40军初战告捷，抓了一些美国兵，李伯秋能讲英语，自审问俘虏。

李伯秋参加了一至五次战役、1952年秋季战术性反击、朝鲜西海岸反登陆防御和1953年夏季进攻战役。

获朝鲜二级国旗勋章两枚、二级自由独立勋章一枚。

回国后，李伯秋历任40军代政委、政委、沈阳军区政治部副主任、主任、副政委。文革期间，李伯秋担任辽宁省委书记、省革命委员会第一副主任。关于李伯秋在文革期间的表现，一些资料作过披露：林彪在1967年6月28日指示，大军事机关的大院和广场都要竖立毛泽东像。

沈阳军区也成立了一个毛主席塑像办公室。由军区司令员陈锡联任总指挥，李伯秋负责坐落在沈阳市红旗广场的群雕《毛泽东思想胜利万岁》具体的组织工作。李和伯比较尊重艺术家意见的。有一次，创作人员考虑到透视的偏差，将毛泽东的一只手做短了些，李看了后觉得不舒服，建议他们还是按正常的比例做。但是，第二大早晨，当创作人员正在按他的意见修改时，李却突然驱车来到现场说："还是照你们的意见做"。当时，还有一些人提出，夺取政权部分应该从毛泽东领导的秋义开始，但李却还是坚持要从南昌起义开始。

1976年，担任毛泽东联络员的毛远新一方面在北京活动，同时又不断