伯帖木儿,钦察人,至元年间充任哈剌赤,入宫为皇帝护卫亲军,因为人忠勇谨慎而授武节将军,负责左卫亲军都指挥使司事。至元二十四年(1287)征叛逆乃颜时隶属于御史大夫玉速帖木儿麾下,败乃颜于忽尔阿剌河,追至海剌儿河。乃颜部将金家奴、别不古率兵逃走,伯帖木儿随御史大夫玉速帖木儿追击,在札剌马秃河斩杀其将二人,又追至梦哥山,生擒金家奴。

至元二十五年破格授显武将军。是年冬哈丹王叛,伯帖木儿与诸王乃麻歹出兵讨伐,在斡麻站、兀剌河等处,连败哈丹王之阿秃八剌哈赤的军队。哈丹王转战至帖麦哈必儿哈,再度为伯帖木儿军所败。接着在明安伦城击败哈丹王,追至忽兰叶儿,又与阿秃一日三战,斩杀五人,擒副将一人。在帖里揭突然袭击哈丹,伯帖木儿亲身陷阵,身中三十余箭而还,御史大夫玉速帖木儿亲去探视其病,将这次失利,归咎于其他军不援救。世祖亲征,御驾至兀鲁灰河,伯帖木儿领兵随大夫至贵列儿河。哈丹抗拒,伯帖木儿首先出战打退哈丹叛军,擒获驸马阿剌浑。世祖大喜,将所俘叛将兀忽儿之妻赐予他。伯帖木儿军进至霸郎儿,与忽都秃儿干大战,杀其副将五人,生擒曲儿先。九月,伯帖木儿奉御史大夫之命,率所部往纳兀河东等处招降叛党乞答真一千户、达达百姓及女直族之押儿撒等五百余户。

二十六年春正月,班师回朝,后又遣他戍守也真大王之境。五月,海都谋反,侵扰边境,朝廷出兵讨伐,伯帖木儿奉旨率其军先行,至怯吕连河,正遇拜要反叛,伯帖木儿立即派兵讨伐,擒其党羽伯颜,世祖大加奖赏,赐所俘伯颜女茶伦。是年冬,朝廷设立东路蒙古军上万户府,统属钦察、乃蛮、捏古思、那亦勤等四千余户。升伯帖木儿为怀远大将军、上万户,佩三珠虎符。

至元二十七年,哈丹窜入高丽,伯帖木儿奉命同彻里帖木儿进讨。二十八年正月,元军至鸭绿江,与哈丹之子老的交战失利,世祖命乃麻歹、薛彻干等增兵征剿,仍以伯帖木儿为先锋。薛彻干军先至禅定州,击败哈丹,几天后乃麻歹军亦到,合军击败哈丹。伯帖木儿领百骑追至一大河,虏其妻子儿女,继续追击。哈丹尚有八骑,而伯帖木儿只余三骑,且两骑重伤,伯帖木儿单骑追赶至一大山,哈丹逃窜。乃麻歹嘉奖其英勇,上报其功,朝廷赐金带、衣服、鞍、弓矢及银器等物。

至元二十九年,伯帖木儿闻叛王捏怯烈还在濠来仓,率兵袭击,虏其妻子畜产,追至陈河。捏怯烈率二十余骑脱走,伯帖木儿占有其地及所管女直户五百余,世祖命将这些女直人充作渔户。成宗即位后随御驾至上都,每年向伯帖木儿征兵千人,成为定制。