1960年2月4日、東京で誕生した直後に千葉県船橋市へ移る。学生時代に漫画家を志し、『機動戦士ガンダム』のファンだったことから、大学中退後に富野由悠季へ手紙を送り、日本サンライズへの入社を志願する。それは叶わなかったが、サンライズの岩崎正美プロデューサーの紹介で芦田豊雄率いるスタジオ・ライブの入社試験を受験し、同社に入社する。1981年のテレビアニメ『うる星やつら』の放送開始後、スタッフ参加を芦田へと直訴する。これには、かねてから西島が原作の『うる星やつら』のファンであったことと、当時担当していた『Dr.スランプ アラレちゃん』の絵柄が西島には描きにくいものだったという理由があった。当時、『うる星やつら』のアニメーション制作を担当していたスタジオぴえろとライブの間に業務関係はなかったが、芦田から作画監督の野辺駿夫へ紹介される形で作画スタッフとなった。1983年放映の105話（82回）「太陽がいっぱい浮気がいっぱい」の前半パートで初の作画監督を務めた後、『銀河漂流バイファム』の原画を担当することとなり、一時『うる星やつら』の原画ローテーションから抜けることとなったが、制作会社が、スタジオぴえろからスタジオディーンに移った後に、西島もスタジオ・ライブからスタジオディーンに移籍し、再び『うる星やつら』のスタッフとなった。1984年には増尾昭一、庵野秀明、伊藤浩二と共にフリーランスのアニメーター集団スタジオ・グラビトンの設立にも参加した。『うる星やつら』の放送終了後、1986年公開の劇場アニメ『プロジェクトA子』で初監督を務める。1990年代以降は監督業へ本格的に取り組むようになり、フリーとしてスタジオ・ファンタジアを中心に活動していた。
420,960人から947,160人までの無神論者と不可知論者がおり（総人口の4%から9%）、その他の資料では人口の6.5%との数値が示されている。2011年の国勢調査では2.8%の無神論者や不可知論者がいるという結果が出た。
飛雄馬との出会いは高校面接試験の日。試験官の伴PTA会長から自身の家庭環境について屈辱的な指摘を受けて意気消沈する飛雄馬に、父親の権力を自慢したところ、「なぜ、柔道で全国制覇できるような男が親父さんの七光りばかり振り回すんだ」と痛烈に反論され、しまいには“空気でぶ”呼ばわりされる。それまで彼の周りには父の威光を恐れて媚びへつらう人間しかいなかったため、初めて面と向かって批判された事で、彼の中に飛雄馬の存在が強く刻まれる。そこで、花形モーターズに対して強いライバル意識を持つ父に、花形の息子＝満と対決できる豪速球投手＝飛雄馬がいると話をし、飛雄馬を入学させる事を頼む。飛雄馬入学後は父の威光を使って、柔道着のまま野球部の練習に参加。野球部主将の存在も半ば無視する形で部に君臨し、面接試験の恨みを晴らすべく徹底して飛雄馬をイジメにかかる。しかしダイヤモンド50周や殺人ノック等で他の部員がバタバタと倒れても飛雄馬はへこたれなかった。今度こそと、伴本人も参加してうさぎ跳びでダイヤモンド一周を試みるがそれでも倒れなかった。それどころか飛雄馬からもう一周と言われ、逆に伴の方がバテかかっていたが意地でもう一周し、伴は初めて飛雄馬の根性を認めた。そこで他の野球部員が伴をたいしたことないと陰口を叩いたため、カッとなった伴は、飛雄馬の速球をへなちょこ球と罵り、捕ってやると意地になる。素人である伴には飛雄馬の速球を捕ることはできなかったが、何度も身体に受けて全身痣だらけでやっと捕球できた事をきっかけに奮起。星家へ直接出向き、飛雄馬にバッテリーを組ませてほしいと頼み込む。こうなる事は既に一徹が計算していた。そして野球部に強引に転部し、飛雄馬とバッテリーを組んで練習を重ねる事で、横暴だった性格も徐々にスポーツマンらしいものへと変わっていく。アニメでは伴が野球部に転部したことにより弱体化した柔道部を立て直そうと、柔道部員達は飛雄馬に対する陰謀を企てる。しかしどんな事があっても野球部からは出ないと伴に宣言され、悔い改めた。また、前年度全国大会の決勝戦で伴に敗れたライバルも、合宿中の青雲の野球部員に闇討ちをして伴を誘い出し、勝負を挑む。勝負を拒む伴に対し野球を遊びと高をくくるが、飛雄馬の速球を受けられず、野球の厳しさを理解する。なお、原作では伴の移籍のあとの柔道部については語られていない。甲子園ではしばし長打を飛ばし、全日本高校選抜によるハワイ遠征メンバーにも選ばれているが、プロ球団スカウトの評価は分かれている。血染めのボールの一件で、飛雄馬には巨人以外11球団が詰め掛けたが、伴には3球団だけでしかも契約金は半額に値切られた。青雲高校卒業後は飛雄馬と共に巨人入団テストを受け、伴は補欠合格という形ではあったが飛雄馬と共に入団を果たし、入団後は大リーグボール2号を編み出した頃まで“女房役”を務め上げた。“魔球”を捕球出来るのは、当初は特訓に付き合った伴のみのため、大リーグボールがピンチのときや森が負傷したときなど、飛雄馬と1セットでベンチ入りする事が多かった。1969年2月の宮崎キャンプで川上監督が金田、宮田（巨人の星の登場人物一覧→実在野球選手・球界関係者→8.1読売ジャイアンツの項目を参照）に続いて星に二軍落ちを言い渡したとき、伴の名前は呼ばなかった。しかし、その後、伴は星につきあって都城での二軍の紅白戦に参加していた。伴は星の大リーグボールの協力者という位置づけで一軍入りしていたので、オズマに1号を打たれた後の二軍落ち、さらに消える魔球開発後の一軍への復帰でも、伴が星と運命をともにして一軍と二軍を往復していた。なお巨人在籍時代の一軍試合出場は、大リーグボール2号を初めて投げた試合での正捕手森昌彦がオズマへの打撃妨害を行った際の負傷退場を受けての交替が初めてであり、その後も森が星の球を受ける場面が多く、ほとんど出場の機会はなかった。