陈伯吹曾用笔名夏雷。上海宝山县人。小学毕业后辍学，当过学徒。后在乡村小学教书多年，1927年在商务印书馆出版了他的第一部儿童小说《学校生活记》。从此开始了文学创作活动。"四·一二"事变后，流亡到上海，一边教书一边写作。1931年，在北新书局主编文艺综合性期刊《小学生》，同时编辑《小朋友丛书》《北新小学活页文选》。"九·一八"事变，激发了他的爱国热忱，先后写了讽刺国民党不抵抗主义的童话《爱丽思小姐》和讽刺剥削者腐朽生活的童话《波尔乔少爷》，小说《华家的儿子》和《火线上的孩子》等。1934--1937年，任儿童书局编辑部主任，负责编辑《儿童杂志》《常识画报》和《小小画报》。抗日战争爆发后，为《立报》《译报》《文汇报》先后写了《新流亡图》《缠黑布的人》等二十多篇揭露和控诉日寇侵华罪行，反映国难中儿童生活的散文、诗歌和小说，并致力于翻译欧美儿童文学，先后出版了《伏象神童》《出卖心的人》《绿野仙踪》《空屋子》等十多种外国儿童文学作品。1942年离开上海赴四川，在国立编译馆工作，并在复旦大学任教，业余从事创作和儿童文学研究。抗战胜利后，回到上海，继续从事儿童文学理论研究和作者队伍组织工作。1945年，担任《小朋友》主编。1946年，与李楚材等共同发起组织了"上海儿童文学联谊会"。1947年任《大公报》副刊《现代儿童》主编。同年，加入上海小学教师联合进修会，热情投入中小学教师"反饥饿，争生存"的民主活动。这时期创作的的儿童文学作品有：诗歌《下雪了》《童话》《小鸡出壳》《老虎尾巴》；童话《不勇敢的稻草人》《甲虫的下场》《井底下的四只小青蛙》；小说《亲爱的山姆大叔》，散文《希望的塔》《光明的烛》以及翻译作品《小夏蒂》等。
新中国成立后，陈伯吹担任少年儿童出版社副社长，把全副精力投入儿童文学创作和研究工作中。先后在华东师范大学、北京师范大学教授儿童文学课程。1949--1959年，是他创作最旺盛的时期，连续不断为孩子们写了近百篇作品，出版了《一只想飞的猫》《中国铁木儿》《幻想张着彩色的翅膀》《从山冈上跑下来的小女孩》等童话、小说、散文集。
"文革"十年中，他被迫停笔。粉碎"四人帮"后，又连续创作数十篇新作。出版了小说集《飞虎队和野猪队》《一场比赛》《直上三千八百坎》等作品。
陈伯吹还出版了大量的儿童文学理论专著。如《作家和儿童文学》《儿童文学简论》等。
1980年，在第二次全国少年儿童文艺创作评奖大会上，小说选《飞虎队和野猪队》获荣誉奖。
半个多世纪以来，陈伯吹坚持不懈地在儿童文学园地上耕耘不息，不仅写下了近七十种著作，而且还在1981年献出5 万5千元存款，作为评奖基金，设立了"儿童文学园丁奖"，为我国儿童文学事业作出了可贵的贡献。
