清光绪十二年正月二十八日（1886牛2月3日）出生于内江县文英街一个糖商家庭。1905年初，成亲后不久，即携弟喻培棣东渡日本留学。

1908年，由吴玉章介绍，正式加入同盟会。在同盟会中专研化学，研制炸弹，组织暗杀团。曾谋刺两江总督端方和摄政王载沣均未成功。

1911年4月27日（农历辛亥年3月29日）午后五时半，广州起义爆发。喻培伦与同盟会员在起义中鏖战三个多小时，死伤战友多人，他身负重伤，弹尽力竭，为敌所捕。

在敌人面前，他拒不吐露组织机密。为避免党人及家属受牵连，自称为湖北王光明，并慷慨激昂陈述革命宗旨：“我头可杀，学术是杀不了的。革命党尤其杀不了！”临刑前，他不断高呼：“头可断，学说不可绝！”“党人可杀，学理不可灭！”

他牺牲后，与同难诸同志共72人葬于广州黄花岗。

民国建立后，孙中山肯定喻培伦的烈士精神：“气振风雷、三日血战、虏胆为摧”，以孙中山为首的南京政府，追赠喻培伦烈士为大将军，在他的家乡四川内江县城内建立了喻大将军祠。

章太炎为之立传，杨庶堪撰写《喻大将军墓表》，喻培棣撰《追赠大将军喻公培伦年谱》。