惟仍拒绝让师伯为长流。刘骏只好板授师伯参军事，署刑狱事。元嘉三十年（453年），太子刘劭弒父篡位，刘骏起兵讨伐，转师伯为主簿。刘骏击败刘劭，即位为帝，即宋孝武帝，以师伯为黄门侍郎，后任随王刘诞的骠骑长史南郡太守；随转骠骑大将军长史、南濮阳太守，又转御史中丞。孝建元年（454年），南郡王刘义宣与雍州刺史臧质起兵，孝武帝以师伯为宁远军、东阳太守，领兵置佐，负责守备东道军事。同年义宣等败，师伯复任黄门侍郎，领步兵校尉，后改领前军将军，先后转任御史中丞及侍中。大明元年（457年），孝武帝追论昔日功勋，封师伯为平