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。1918年3月，长沙复为北洋政府攻占，林伯渠等被迫撤回广州。1919年底，南北议和，谭延闿出任湖南都督，林修梅等湘军将领被迫离开湖南，护法战争在湖南结束。此时，林参与了协助孙中山将中华革命党改组为中国国民党的工作。
国共合作与北伐.1921年1月，林经李大钊和陈独秀介绍，在上海加入中国共产党上海党小组，成为中共创始人