卢伯源,小名阳乌,性情温和儒雅,不重私利,颇有他祖父的风范,他专注于学业,和家中人相处和睦。承袭了侯爵之位,按常规降为伯爵。后来逐渐加官为秘书监,本州大中正。当时孝文帝想要立冯皇后,先征求卢伯源的意见。卢伯源请皇帝命人再占卜一下。皇帝道:“因为她是先后的侄女,朕主意已定。”卢伯源道“:虽然这是皇帝的吩咐,但臣仍保留意见。”等到后来朝臣集体商议,卢伯源仍持原来的意见,冯诞当时很得宠,对他怀恨在心。卢伯源并没放在心上。后来孝文帝商议伐齐之事,卢伯源上表认为皇帝御驾亲征,运输很难跟上。皇帝虽然下诏否定了他的奏表,但措辞婉转客气。不久因齐武帝驾崩,所以没有出兵。

  当时泾州的羌人叛乱,攻破城池。卢伯源带领步、骑兵六千人号称三万,从容进兵,不到三旬,贼兵逃的逃,散的散。投降的有数万人,卢伯源只诛杀了首恶,其余的都不再追究。皇帝下诏任命他兼任侍中。当初卢伯源十四岁时,曾经去过长安。临走时,五十多人为他饯行,在渭河北岸话别,有个相士扶风人王逵道:“诸位都不如这位卢郎,虽然以后官位和他真实才干不相称,但能获得很高的声望,名望将超过三公及宰相等重臣。二十多年后,你将奉皇帝之命节制关西,希望您不要忘记我。”这次出兵,相士已经年过八十,到军门求见,叙述一生之事。不久,任仪曹尚书。

  后来齐的雍州刺史曹武请求归降,皇上任命卢伯源为使持节、安南将军,统率前锋各路军马,径直开赴樊、邓两地。卢伯源推辞说书生不能负责统兵作战,皇帝不允许。卢伯源道“:臣怕曹武是效仿周鲂假降。陛下应当审慎行事。”曹武果然是诈降。卢伯源于是进攻赭阳,被打败,因而被罢免官爵。不久他母亲去世,服丧期满后,任命为兼太尉长史。

  后来他出任徐州京兆王愉的兼长史,愉当时还很年轻。事情不分大小都由卢伯源决定处理。卢伯源待人接物诚实守信,深得东南百姓的人心。南徐州刺史沈陵密谋策划反叛,卢伯源多次上表启奏朝廷,朝廷未予理睬,沈陵果然叛乱后潜逃。沈陵的余党,卢伯源都予以安抚并赦免他们,只归罪于沈陵,由于这样众心才安定下来。

  景明初年,卢伯源去世,死时官至秘书监,享年四十八岁,追赠幽州刺史,恢复原来的爵位固安伯。谥号“懿”。