1925年7月，任國民黨濟南市黨部第一屆執(zhí)委，積極開展革命的統(tǒng)一戰(zhàn)線工作。相繼組織成立了新城兵工廠工會、津浦鐵路大廠工會和印刷、理發(fā)、人力車等行業(yè)工會，發(fā)展會員1500多人。1925年夏，王盡美病逝前后，接任中共濟南地方執(zhí)行委員會負責人，同年冬當選為委員。1926年下半年，根據中共山東地執(zhí)委的指示，到 益都縣 圣水村開展建黨工作。同年10月成立了中共 益都地方執(zhí)委會并任書記。1927年4月成立 青州地方執(zhí)行委員會并任書記。1927年夏，參與領導了中共山東地執(zhí)委在 益都縣 圣水村召開的 青州地區(qū)黨團工作會議。1928年1月，因 青州地執(zhí)委組織部長杜華梓叛變投敵，宋伯行于4月17日在濟南被張宗昌軍閥當局逮捕。在獄中慘遭酷刑審訊，堅貞不屈。4月27日在濟南緯八路刑場英勇就義。