刘伯承原名刘明昭，中国四川省开县人。1911年参加辛亥革命。1912年考入重庆军政府将校学堂。翌年参加四川讨袁军。1914年加入孙中山领导的中华革命党。在护国、护法战争中，历任连长、旅参谋长、团长。1923年在讨伐吴佩孚的战争中任东路讨贼军第一路前敌指挥官。1926年5月加入中国共产党，同年底任中共重庆地方委员会军委委员，任泸州、顺庆起义军四川各路总指挥（后为国民革命军暂编第15军军长）、南昌起义中共前敌委员会参谋团参谋长。1928年留学苏联，参加中共“六大”，并作军事问题补充报告。1930年夏毕业于苏联伏龙芝军事学院。
回国后任中共中央军事委员会委员、长江局军委书记。12月在上海协助周恩来处理中央军委日常工作。1932年1月进入中央苏区，任中国工农红军学校校长兼政治委员。10月，历任中央革命军事委员会总参谋长、红5军团参谋长、中央革命军事委员会总参谋长兼中央纵队司令员、先遣队司令员等职。抗日战争时期，任八路军第129师师长。全国解放战争时期，历任晋冀鲁豫军区、中原军区、第2野战军司令员等职。中华人民共和国建立后，历任西南军政委员会主席，中国人民解放军军事学院院长（后兼政治委员）、中央人民政府革命军事委员会副主席、国防委员会副主席，军委训练总监部部长、高等军事学院院长兼政治委员、中共中央军委副主席、第5届全国人大副委员长等职。1955年被授予中华人民共和国元帅军衔。
1986年去世，享年94岁。
在土地革命战争中，他协助周恩来、朱德指挥，取得了第4次反“围剿”的胜利。红军长征中，他支持毛泽东的正确主张，亲临前线指挥了强渡乌江、智取遵义、巧夺金沙江、强渡大渡河诸战斗战役。抗日战争时期，他担任八路军第129师师长，与政治委员邓小平在正太路东段，对长生口、神头岭、响堂铺之日军实施伏击战，三战三胜，歼敌数千。4月，又粉碎日军对武乡长乐村的9路围攻，连克长治等18座县城，并创建了晋冀鲁豫抗日根据地，在敌后大反攻中，他指挥部队歼灭日伪军5万余人，收复县城59座，巩固并发展了晋冀鲁豫解放区。全国解放战争时期，他指挥上党战役，一举歼灭国民党军13个师，接着挥师东进，组织发起平汉战役，歼灭国民党2个军并争取国民党1个军在战场起义，1946年冬，他指挥了陇海、定陶、巨野、鄄城、滑县等战役，有力地配合全国各战场，粉碎了国民党军的全面进攻。1947年6月，他与邓小平共率12万部队一举突破黄河天险，在鲁西南战役中歼灭国民党军9个多旅，协同华东野战军打破了蒋介石对山东的重点进攻。此后，率师千里跃进大别山，与陈粟、陈谢两部密切配合，逐鹿中原，揭开了解放战争战略反攻的序幕。1948年冬，他与邓小平、陈毅等指挥淮海战役，歼灭国民党军55万余人。在渡江战役后，他进军西南屡建功勋，直至整个西南获得解放。
刘伯承是著名的军事理论家，他对中国游击战、运动战和司令部工作都有精辟独到的论述。他的“指挥艺术和作战谋略是毛泽东军事思想的重要组成部分”，是马克思主义军事理论宝库中的瑰宝。在抗日战争时期，他全力抓住太行山军民战略思想的转变，提高部队对游击战战略地位的认识，他首创“游击集团”的人民战争形式，提出“敌退我进”的作战方针，科学地阐述了游与击之间的辩证关系，确立了“游击战和运动战相融合，适时调整游击战与运动战的份量”的重要思想。在解放战争时期，他解决了集中大军编组野战兵团、战场准备、后勤保障、攻城战斗、以及战役指挥、战术指导等一系列重要问题，使部队较快地从分散的抗日游击战争转向集中的大规模运动战的国内战争，趋利避害、机动歼敌，是刘伯承作战谋略的精华。他认为机动的本质是消灭敌人，只有辩证地处理敌我之间的强弱关系，趋利避害，才能达到机动歼敌的目的。他指出：“游击战争的‘游’就是机动，‘击’就是歼灭敌人，‘游’以掩护自己的弱点，寻找敌人的弱点，‘击’以发扬自己的特长，撇开敌人的特长。”运动战也是“大机动大歼灭，中机动中歼灭；小机动小歼灭。”他还提出，大踏步进退是机动的主要形式，必须同敌人展开争夺机动自由的斗争，提倡在上级总的意图下机断行事，利用敌人机动兵力与守备兵力分散上的矛盾击破敌人。以及各种具体条件下的机动作战等问题。他对机动作战的系统研究和科学论证，使人民战争的战略战术得到了多方面的运用、丰富和发展。
他在用兵谋略上，还主张用兵不复和战法创新。同是伏击战，或伏其救者，或伏其退者，或诱伏，或逼伏。同是口袋战术，有时采用“围三阙一，网开一面，虚留生路”，有时采用“围师不阙”，“紧缩敌人于狭小范围之内而困饿之”，同是围点打援，有假攻势，真打援；有真围真打，既夺城又打援等。他灵活运用并发展人民军队游击战、运动战的传统战法，总结出“麻雀战术”，“黄蜂战术”，“狼的战术”，“大迂回大包围”等新战法。诸如“吸打援敌”，“回马枪”，“拖刀计”，“猛虎掏心”，“釜底抽薪”，“攻其一点，吸其来援，啃其一边，各个击破”，“围三阙一，网开一面，虚留生路，暗设口袋”，“攻敌所必救，歼其救者；攻敌所必退，歼其退者”，以及“夹其额，揪其尾，断其腰，置之于死地而后已”的“打蛇术”等。他的兵法谋略，既是对马克思主义军事思想的运用和发展，又是对中国古代兵法的批判和继承。
刘伯承是中国杰出的无产阶级革命家、军事家，中国人民解放军的创建人和领导人。邓小平曾评价说：“刘伯承的指挥艺术和军事理论造诣，在国内外屈指可数。”