回上海，随即前往湖南西部争取当地驻防官兵的支持。
二次革命至护法战争.1913年袁世凯刺杀宋教仁后，林在湖南参加二次革命，任岳州要塞司令部参谋，失败后逃往日本，加入中华革命党，受到孙中山的赏识。1916年护国战争爆发，林的堂兄林修梅出任湖南护国军参谋长，林任湖南总司令部参议。袁世凯退位后，林留任湖南政务厅长。1917年9月13日，林伯渠参与发动湖南南部衡阳、零陵驻军参加护法战争的行动，10月17日，林被委任为劳军使，赴前线激励士气。11月20日，护法军攻占长沙，林出任湖南财政厅长。