1925年，他考入黃埔軍校，畢業(yè)后參加國民革命軍，任團政治指導(dǎo)員，隨軍東征、北伐。后考入上海大陸大學，在校期間積極反對蔣介石的專制統(tǒng)治。畢業(yè)后一度在欽縣任職。他不向舊勢力妥協(xié)，痛恨同僚中貪污腐化分子之所為，更不懼怕當?shù)胤饨▌萘χ�威脅，提倡廉政，以人民之憂為憂，因此為人所敬重。

1931年，任陳濟棠軍總政治部科員、虎門要塞司令部政訓處主任。在這期間，組織“茅廬圖書社”于廣州，作為宣傳民主、聯(lián)系有志青年之陣地�！熬�·一八”事件爆發(fā)后，李伯球投身抗日救亡運動，出版刊物，大力宣傳團結(jié)抗日，反對不抵抗主義。同年，加入中國國民黨臨時行動委員會(中國農(nóng)工民主黨前身)。

1935年，中共發(fā)表“八一宣言”，提出建立抗日民族統(tǒng)一戰(zhàn)線主張后，他積極響應(yīng)并參加創(chuàng)建有各界愛國人士參加的中華民族解放行動委員會，被推選為該會中央宣傳委員兼秘書，在國民黨區(qū)從事抗日民主革命運動。 “西安事變”后，他在廣州主編《南針》周刊。在創(chuàng)刊號上，他無所畏懼地全文刊出中共發(fā)布的“抗日民族統(tǒng)一戰(zhàn)線十大政治綱領(lǐng)”，為此，遭到國民政府的封閉。但他毫不氣餒，繼續(xù)主辦《抗戰(zhàn)農(nóng)村》，陸續(xù)發(fā)表了宣傳抗日文章，進一步為逼蔣抗日大造輿論。

1938年10月，廣州淪陷，李伯球率農(nóng)工民主黨廣州抗日青年團100多名青年學生、60多名武裝青年農(nóng)民赴粵北各地開展抗日救亡工作。 抗戰(zhàn)期間，他出任興寧縣縣長。赴任后既不擺酒請客，亦不接受當?shù)睾兰澋脑O(shè)宴接風，而是深入了解民情。不久，他便派出得力干部，組織發(fā)動當?shù)厍嗄瓿闪ⅰ芭d寧青抗會”，與中共黨組織共同發(fā)展抗日民族統(tǒng)一戰(zhàn)線，組織工作團落鄉(xiāng)巡回宣傳，清查戶口，防止?jié)h奸和壞人破壞。同時舉辦干部訓練班，整頓基層組織，建立起較有朝氣的抗日民主政權(quán)。當時他為掌握更多抗日宣傳陣地，準備撤換興寧一中校長，而遭反動勢力反擊，時梅縣“學生抗日聯(lián)合會”有7名愛國學生被國民黨政府逮捕，李伯球通過各種渠道，會同各界愛國人士進行營救，使7名學生安然出獄。最后他被廣東省國民政府撤去興寧縣長職務(wù)。 

1941年，李伯球與梁漱溟等到香港參與《光明報》創(chuàng)辦工作，同時以第三黨人身份，加入“中國民主政團同盟”。在此期間，李伯球冒著生命危險，經(jīng)常來往于香港至重慶、廣東至重慶之間，及時開展民盟工作，并多次進入東江和粵北地區(qū)，把中共抗日方針傳遞給游擊隊。當時，應(yīng)周恩來、葉劍英電邀至重慶，受命返兩廣建立中國民主同盟組織，發(fā)展民主運動，在桂林和韶關(guān)參與建立中國民主同盟桂林、韶關(guān)核心小組，在兩地開創(chuàng)了愛國民主運動局面。 

1944年底，桂林、韶關(guān)先后淪陷，李伯球回到梅縣，在東江縱隊的授意和幫助下，派楊逸棠、陳伯麟到韶關(guān)接李章達到梅縣，以主持召開民盟東南干部會議的籌備工作。次年春節(jié)，在梅縣城東潮塘村李伯球家中召開民盟東南干部會第一次會議，成立了“中國民主同盟東南總支部”，推選李濟深為主任，李章達為代主任，李伯球當選為委員兼組委會主任委員�！爸袊�民主同盟東南總支部”機關(guān)設(shè)在他家潮塘昂窩村“誠益樓”，梅城鳳尾閣的“安定書室”則作為秘密聯(lián)絡(luò)點。

民盟東南干部會議后，李伯球抓文武兩方面工作，一方面以保衛(wèi)家鄉(xiāng)的名義，籌集槍支彈藥，以潮塘村為據(jù)點，組織“抗日自衛(wèi)隊”；另方面，領(lǐng)導(dǎo)出版“民盟東南總支部”的機關(guān)報《民主報》(油印)，積極開展抗日救亡運動，推動愛國民主團結(jié)事業(yè)。

1945年4月，國民黨當局下令逮捕李伯球，他聞訊后連夜到梅南胡一聲家轉(zhuǎn)赴東江縱隊，才免遭其害。他離梅時曾匆匆寫就一封《告梅屬父老書》，交由其弟李丹繕付印散發(fā)。信中痛斥蔣介石消極抗日、積極鎮(zhèn)壓愛國民主運動的卑劣行徑，使當?shù)貒�民黨內(nèi)部大為震驚。同年8月，抗日戰(zhàn)爭勝利結(jié)束，李伯球與周鋼鳴等人于11月間由梧州回到廣州。不久，他再赴香港，正式成立民盟南方總支部，李伯球被選為委員兼組織部長。與此同時，在香港與丘哲等人主辦《人民報》，李伯球任社長。后因形勢發(fā)展需要，《人民報》、《正報》等遙相呼應(yīng)，共同為反對內(nèi)戰(zhàn)而呼號。為此，《人民報》遭封閉，李伯球在中共駐港組織的支持下，參與創(chuàng)辦香港“達德學院”，李伯球任學院秘書長兼教授。

1946年，任《人民報》社長。

1947年，李伯球任中國農(nóng)工民主黨中央常委兼宣傳部長，后抵重慶與周恩來商定開展統(tǒng)戰(zhàn)工作的方針政策及具體辦法。

因他對開展統(tǒng)戰(zhàn)工作卓有成績，1949年9月，被推選為華南解放區(qū)代表，赴北京參加全國政協(xié)第一次全體會議。會后，應(yīng)葉劍英省長電召，由北京返回廣州，任廣東省人民政協(xié)委員、省農(nóng)林廳副廳長，并擔任民盟南方總支部港九聯(lián)席會議執(zhí)行小組副組長。 

1952年調(diào)北京，先后任中央財經(jīng)委員會委員、北京市人民政府委員、北京市工商局局長、中國農(nóng)工民主黨中央委員、執(zhí)行局委員兼副秘書長、中央常務(wù)委員和第一屆全國人民代表大會代表，第二、三、四、五屆全國政協(xié)委員，第六屆全國政協(xié)常委，第四、五屆廣東省政協(xié)副主席。 

1957年，李伯球被錯劃為“右派”，1979年才獲改正�！拔幕�大革命”期間，他遭受林彪、“四人幫”反革命集團的打擊迫害，身心受到嚴重摧殘。

1986年4月1日，在廣州與世長辭，終年82歲。

第一屆全國人民代表大會代表，中國人民政治協(xié)商會議第二、三、四、五屆全國委員會委員，第六屆全國政協(xié)常委、政協(xié)廣東省第四、第五屆副主席，廣州市各界人民代表會議第二屆協(xié)商委員會副主席。

李伯球去世后，廣東省政府為他開了追悼會，當時的廣東省政協(xié)主席吳南生致悼詞，悼詞指出：“李伯球同志一生是愛國的一生，革命的一生，50年來無論在革命戰(zhàn)爭年代還是在和平建設(shè)時期，他都和中國共產(chǎn)黨風雨同舟并肩戰(zhàn)斗，經(jīng)過了嚴竣的鍛煉和考驗，是中國共產(chǎn)黨的親密戰(zhàn)友”。