伯颜祖父称海，为领军百户，从宪宗攻宋合州钓鱼山死；父谨只儿，仁宗时总领太后兴圣宫宿卫。伯颜年十五，成宗命侍皇侄海山。大德三年（1299年）至大德十一年（1307年），从海山出镇北边，与西北叛王海都、都哇战，屡立战功。
大德十一年，成宗死，海山率部南还争位，大会诸王驸马于和林，赐伯颜号“拔都儿”。
海山即位，是为元武宗，授伯颜吏部尚书，不久改任尚服院使，又任御史中丞。至大二年（1309年）11月，任尚书平章政事，特赐蛟龙虎符，领右卫阿速亲军都指挥使司达鲁花赤。
延祐三年（1316年），元仁宗命伯颜为周王（武宗子和世王束）府常侍。其后历任江南行台御史中丞、御史大夫，江浙行省平章政事，陕西行台御史大夫等职。至治二年（1322年），复任南台御史大夫。
泰定二年（1325年），又任江西行省平章政事。三年，任河南行省平章政事，佩虎符，节制江淮诸军。
致和元年（1328年）7月，泰定帝死于上都，武宗旧属燕铁木儿任佥枢密院事留守大都，谋立武宗子为帝，联结同党发动政变，拘杀异己，严控枢密诸要害，遣同党明里董阿等驰乘驿迎武宗次子怀王图帖睦尔于江陵，并命以其谋密告伯颜，使选兵以备扈从。伯颜立即响应，筹集粮饷费用，征发民丁，增置驿马，补城浚濠，修战守之具，选募骁勇士五千遣往护卫怀王北行。同僚平章曲烈等持异议，参政脱烈台谋刺伯颜，都被伯颜处死。怀王至汴梁，伯颜劝请即速北上大都即位，并亲自披坚执锐，率军护送。同年九月，怀王即位于大都，是为元文宗。伯颜以功特加银青荣禄大夫，仍领宿卫，寻加太尉，进开府仪同三司、录军国重事、御史大夫、中政院使。天历二年（1329年）1月，拜太保，加忠翊侍卫亲军都指挥使。元明宗即位，任中书左丞相。明宗暴死，文宗嗣位，加伯颜储政院使。三年1月，任知枢密院事。至顺元年（1330年），文宗以伯颜功大，特令凡饮宴比照诸宗王赐“喝盏”之礼，并赐怯薛歹百人，蔑儿乞百人，阿速百人为其宿卫，又命尚世祖阔阔出太子女孙卜颜的斤。二年8月，进封浚宁王，并追封其先三世为王。三年，诏建伯颜生祠于涿州、汴梁，立碑记其拥立之功。
8月，文宗死，同受顾命，立明宗次子，是为元宁宗；拜太傅，加徽政使。不久宁宗死，复依文宗皇后意，将明宗长子妥懽帖睦尔从静江迎入京。自文宗即位以来，朝廷大权一直掌握在右丞相燕铁木儿手中，伯颜地位虽仅居其次，但在实际国务中作用不大。次年（1333年），燕铁木儿死，妥懽帖睦尔（元顺帝）即帝位，伯颜以翊戴之功拜中书右丞相、上柱国，监修国史。元统二年，进太师、奎章阁大学士，领太史院，兼领司天监、威武、阿速诸卫。11月，进封秦王，继领太禧宗禋院、中政院、宣政院、隆祥使司、宫相诸内府，总领蒙古、钦察、斡罗思诸卫亲军都指挥使。
年幼的元顺帝根本不懂治国安邦，只知同游玩嬉戏，朝中大权全由伯颜和燕铁木儿两大家族把持。
伯颜曾被授予中书右丞相的头衔，燕铁木儿的弟弟撒敦担任中书左丞相，伯颜的弟弟马札儿台与燕铁木儿的儿子唐其势并为御史大夫：文宗在位时期，伯颜的权势与威望远远比不上燕铁木儿，而今登上中书右丞相宝座，权势跃居燕铁木儿家族之上。
对此，唐其势愤愤不平地说：“天下本是我家的天下，伯颜是什么人？竟然官职比我还高！”唐其势几次想刺杀伯颜，终未得手。伯颜则不露声色，静观事态的发展，暗中却在寻找时机除去这个死对头。
顺帝至元元年（1335年），撒敦死去，唐其势晋升为中书左丞相。他见小皇帝越来越宠信伯颜。便抓紧行动，暗地里与他叔叔答里、弟弟塔剌晦和宗王晃火帖木儿密谋策划，决定发动宫廷政变，废黜元顺帝，另立文宗的儿子燕铁占思为帝。
可是阴谋败露，至元元年（1335年）6月30日，当唐其势率领几位勇士闯入皇宫时，伯颜伏兵以待，将唐其势及其同党团团围住，唐其势当即死于乱刀之下。
塔剌海逃进后宫，躲入姐姐座位底下。伯颜随即闯入后宫，从伯牙吾氏的座位下拖出塔剌海，挥刀即斩，鲜血溅了伯牙吾氏满身。伯颜立即上奏元顺帝，指责皇后伯牙吾氏窝藏大逆不道的弟弟，并欲将伯牙吾氏抓走。
伯牙吾氏向元顺帝求救，高喊：“陛下救救我！”
两年来，伯牙吾氏见元顺帝日益宠幸奇氏，非常恼恨，多次无故痛打奇氏，元顺帝表面上虽不敢做声，暗中则对伯牙吾氏咬牙切齿，而今她的兄弟犯上作乱，无论如何不能轻饶了她，所以当元顺帝听到伯牙吾氏向他呼救，冷笑一声，说道：“你的兄弟想置我于死地，我岂能救你！”
接着下令将她逐出宫门，贬为平民，不久被伯颜毒死。伯牙吾氏被黜，元顺帝打算立奇氏为皇后，但遭到伯颜的反对，结果，在伯颜的荐举下，伯颜忽都做了皇后，奇氏被立为二皇后。据说，两宫皇后并立，就是从元顺帝开始的。
伯颜忽都素来庄重朴实，整天端坐宫中，从不伴随皇帝游乐，元顺帝觉得她缺少魅力，很少出入她的宫中。
燕铁木儿家族败亡后，元顺帝将一切大权委付伯颜，听他决断，朝中不再设置左丞相，伯颜以中书右丞相的身份独专相权。不久，元顺帝授予伯颜世袭的答剌罕封号。按照蒙古惯例，受封者可以随意出入宫禁，并享有许多特权。
这样一来，伯颜身价就更高了。他当政期间所得的封号、官衔加在一起长达246个字，其权势之显赫，为元朝历代宰相中前所未有。
自从诛灭唐其势后，伯颜专政恣肆，肆行贪暴，越来越不把当朝小皇帝放在眼里。
伯颜自恃功高权重，毫无顾忌，又向蒙古诸王下了毒手。当时，蒙哥的后裔彻彻秃受封为郯王，伯颜的先祖是蒙哥家中的奴隶，按照蒙古传统，伯颜一家应该世代尊蒙哥后裔为使长。
伯颜觉得这是自家的奇耻大辱，愤怒地说道：“我身为皇太师，一人之下，万人之上，为何要尊蒙哥后裔为使长？”于是，他在元顺帝面前诬陷彻彻秃谋反，请求将他处死，元顺帝不允，伯颜竟擅自行刑，使彻彻秃蒙冤而死。元顺帝对伯颜的所作所为日益不满，又拿他没办法。
尽管伯颜觉察到了元顺帝已对他不再信任，但他仍然肆意妄为，毫不顾忌。他的亲信布满朝中，他的居宅门庭若市，朝廷官员进进出出，好不热闹。每次退朝，他在众臣的簇拥下，趾高气扬地走出宫门，宛若宫内空无一人。
他在京城街道上通过，诸卫士精兵前呼后拥，挤满街头。相比之下，元顺帝的卫士则寥若晨星。
元顺帝明明看见伯颜多次夜间进入皇太后宫中，通宵不出，也耳闻京城上下议论纷纷，说伯颜“上把君欺，下把民虐”，但也无计可施。
宫中忠心耿耿为元顺帝效力的只有两个近侍官员，一个名叫阿鲁，另一个名叫世杰班。这二人职卑权小，哪里能够与伯颜相抗衡。元顺帝苦于没有得力之人帮助他铲除权臣伯颜，不免时常暗自伤心落泪。
伯颜专政的结局，就是让越来越多的大臣对其不满，虽然表面上不敢说，但心里却充满怨恨。不满的人多了，那么，离伯颜垮台的日期也就不远了。