李伯秋出身旧知识分子家庭，他五岁时便在父母的教导下开始认字、读书，七岁进入西式学堂学习，成绩一直十分优异，二十岁那年，他顺利考入北师大，主修文学与教育专业。1936年中旬，李伯秋在好友的带领下开始从事抗日救亡运动，由此走上了革命的道路。
1937年初，李伯秋受邀加入中共党组织，抗战爆发后，他奉上级党委指示前往山东领导工农运动，号召广大无产阶级群众团结起来抵抗侵略者，保卫我们脚下的热土。1939年，陈光将军与罗帅带领八路军一一五师主力进入山东开辟革命根据地，李伯秋得知这个好消息后立即赶去投奔，陈光很欣赏他这样的知识分子，随即将他安排到师教导队服役，一年后他被下放到基层连队担任副指导员。
别看李伯秋是文人出身，他打起仗来可毫不含糊，每次都身先士卒，冲在最前面，光是在1941年，他便因作战勇敢三次获得罗帅嘉奖。至1943年，李伯秋已然升任山东军区某主力师的政委，兼任军区政治部委员，是罗帅麾下最得力的干将，深得罗帅的欣赏和青睐。
1945年，李伯秋跟随罗帅进军东北，随即被编入东联担任某纵队政治部副主任，他曾先后参加过临江战役、江南战役，联合兄弟部队痛击国民党军，取得了一连串的胜果。1950年下旬，李伯秋又奉命率部进入朝鲜与联合国军作战，并在从长津湖、平壤、汉城等地连战连捷，打得不可一世的联合国军丢盔弃甲、抱头鼠窜。1954年，李伯秋被召回国内，出任东北军区高干，1955年，他被授予少将军衔，同时兼任国防委员，可谓功成名就。
时间来到1975年，我国地质学家突然观测到渤海沿岸地区爆发了比较激烈的地壳运动，这预示着在不久的将来，此地很有可能会发生大地震！情况紧急，刻不容缓，地质学家连忙将相关情况汇报给党中央，请求尽快疏散群众，尽量降低地震的破坏力度。党中央随即命令时任沈阳军区副司令的李伯秋赶往事发地点主持疏散工作，提前做好防灾、减灾准备。
果不其然，在两个月之后，辽宁海城便爆发了里氏7.3级地震，不过由于沈阳军区早有防范，因此地震并未造成多少人员伤亡和财产损失，人民的力量战胜了自然灾害！事后，李伯秋因为处理灾情得当而受到了党中央的大力表彰，毛主席亲自给他签发了嘉奖令，他几乎在一夜之间“火”遍全国，成为了广大老百姓心目中的大英雄。
李伯秋成名之后，很快便受到了以江青、王洪文等人为核心的阴谋集团的拉拢，令人失望的是，李伯秋在这个关键时刻没能守住底线和气节，竟甘愿做阴谋集团的爪牙，往后一年多时间里，他在江、王的授意下，颠倒黑白陷害了不少老同志，制造了一系列冤假错案。
1976年9月，毛主席病逝之后，江青、王洪文等人立即开始紧锣密鼓的准备搞阴谋事变，夺取国家最高权力，而李伯秋为了策应江、王，居然在辽宁组织了一群激进分子，成立了所谓“第二武装”，打算和解放军进行武装对抗。
眼看形势越来越危急，华国锋同志和叶帅当机立断，动员中央警卫团和卫戍区的部队对江青、王洪文等人实施抓捕，以雷霆之势迅速粉碎了阴谋集团。一周之后，沈阳军区奉党中央命令，暂停了李伯秋的一切职务，并对他实施隔离审查。此时李方才如梦初醒，他意识到自己犯下了大错，于是立即给党中央写信道歉，请求谅解。
进入80年代，在中央政法委的推动下，最高检、最高法、公安部等部门组成了一个专案组，开始着手处理一些动荡遗留问题，审判在动荡中犯有大错阴谋分子，其中江青被判处死缓、王洪文则被判处无期徒刑，至于李伯秋，他虽然也犯了错，但并没有造成比较恶劣的负面影响，而且他在事后一再悔过、道歉，认错态度十分积极，所以最高检最终决定不起诉他，将他无罪释放。
1986年，李伯秋被开除党籍和军籍，并被强制安排到沈阳养老，1990年，在一些老同志的斡旋下，李伯秋获得副师级干部待遇，每个月的退休金由200元上涨到500元，足够他维持日常开销，2005年，这位饱受争议的同志走完了余生，时年八十九岁。