辛亥革命爆发时,刘伯承已经十九岁,他立即加入到推翻封建统治的斗争中,参加了学生军,次年入重庆陆军将校学堂速成班,毕业之后被分到蜀军第五师任司务长。
1915年护国战争爆发后,他又改任排长,由于作战勇敢,他被火线提升为连长,可是蜀军很快被袁世凯的军队打败了,就连指挥讨袁的蜀军总司令熊克武也被打跑了。部队失散,刘伯承回家暂避,不久,救国心切的刘伯承再次出来投身到革命斗争之中。
1916年,在讨袁护国斗争中,刘伯承组织起四川护国军第四支队,很快这支队伍发展到两千余人。他率军攻下丰都,在反动军队的反扑他负重伤失去了右眼。然而,由于他指挥有方,作战勇敢,年仅二十四岁的刘伯承落下了川军名将的美称。
1926年,刘伯承在吴玉章等人的引导下接受了马克思主义并加入了中国共产党。受党的委托,为配合北伐战争,他与杨闇公一起组织了泸州、顺义起义。蒋介石叛变革命,国共合作破裂之后,刘伯承从四川东下,奉党的指示,到南昌与朱德等将一起组织了南昌起义。起义失败之后,刘伯承等人潜往香港,1927年冬转到上海。在上海躲避期间,正遭通缉的刘伯承被染上恶习的儿子告发,几遭逮捕。在党组织的安排下,刘伯承到苏联学习,躲过了反动派的追捕。
从苏联回国后,刘伯承任中央军委总参谋长,协助周恩来、朱德指挥了第四次反“围剿”并取得了战争的胜利。面对“左”倾路线和李德的瞎指挥,刘伯承敢于站出来进行斗争,他告诫李德:“如果我们不停止这种拼消耗的战术,采取机动灵活的方针,根据地将会丧失,红军将会拼光,我们将变成千古罪人。”他的正确意见不仅未受到重视,还被免了总参谋长的职务。
红军在惨痛的失败中开始总结教训,1935年1月,红军打下遵义之后召开中央紧急会议,刘伯承坚决支持毛泽东的正确意见。毛泽东主持中央军委工作之后,刘伯承的军事道路渐入顺境,在长征途中,每遇关键时刻,他总是亲临前线指挥。在后有数十万追兵,前有金沙江天险的情况下,许多人怕部队过不了江,毛泽东却风趣地说:“朱德同志说,四川称刘伯承是一条龙下凡,江水怎么会挡得住龙呢?他会把我们带过去的!”刘伯承果然不负众望,使大军安然渡江。他还组织了智取遵义、强渡大渡河、巧过少数民族区域等重大军事行动,为红军的长征立下了不朽的功绩。
抗日战争中,刘伯承任一二九师师长,与政委邓小平率部深入敌后,在太行山建立了晋冀鲁豫抗日根据地,组织指挥了奇袭阳明堡、伏击神头岭、巧胜七亘村等战斗,粉碎了日军的九路围攻,打破了敌人的十三路“围剿”。在抗战胜利前夕,他率部大举对日寇反击,歼灭五万余,收复县城五十九座。
解放战争时期,刘伯承任第二野战军司令员。他组织了上党战役,歼敌十三个师。随后又打了平汉战役,歼敌二个军,接着战陇海,下定陶,挥师南下,按毛泽东的部署,千里跃进大别山,为解放战争的胜利打下了楔子。刘伯承与陈毅的华东野战军组织了淮海战役,一举歼敌五十五万多;奠定了全国胜利的基础。随后渡过长江,打下南京城,挥师向南,解放了华东和西南地区。
千里跃进大别山应该说是刘伯承军事指挥艺术的杰作,这场战争,与其说是斗勇不如说是斗智。当时解放军尚处劣势,第二野战军离开根据地挺进鲁豫已经处在虎狼夹击之中。为了掩盖真实的用兵企图,刘伯承指挥军队作出许多“示假”举动,把敌人引入迷途。刘伯承首先指挥军队打了鲁西南战役,使敌人误以为我军要夺陇海,于是调兵防守;随后,命令部队在黄河渡口佯攻,造成北进回归根据地之势,蒋介石立即调三十个旅分五路开进郓城、巨野。然而,刘邓大军的行动方向却相反,甩掉大后方向南挺进,完全打无后方战役,到此时蒋介石还以为刘邓大军是在不能渡的情况下被迫南窜。只有到了刘邓大军渡过涡河、沙河、黄泛区之时,蒋军才明白了我军的意图,但为时已晚。我军挺进大别山后,如同在敌人的腹部楔进了一支钢钉,使蒋军随时都深感不安。这一举措牵制了蒋军南线兵力的一百六十个旅中的九十个旅。为解放战争的胜利设下伏笔。
全国解放之后,刘伯承辞去了西南军政委员会主席之职,创办中国人民解放军军事学院,为军队的正规化和现代化积极努力。刘伯承在军事学院任院长七年多,他常常亲自审定教材,参加演习,使军事学院的建制和课程设置逐步趋于完善。