Cầm Bá Thướcsinh tại bản Lùm Nưa, tổng Trịnh Vạn, châu Thường Xuân (nay là xã Vạn Xuân, huyệnThường Xuân, tỉnhThanh Hóa) trong một gia đình lang đạo nhiều đời. Cha ông là Cầm Bá Tiêu từng được triều vuaTự Đứcphong chức Quản cơ.

Năm lên 8 tuổi, cha ông mời thầy về nhà dạychữ Háncho ông. Nhờ ông học giỏi và có quan hệ tốt với các quan lạingười Việtđang trấn nhậm tại quê ông, nên khi trưởng thành ông được thay cha trở thànhthổ tyvà được triều đìnhnhà Nguyễnphong chức Bang tá.

Được giao quyền chỉ huy quân sự[

Ngày5 tháng 7năm 1885, quân triều đình tập kích quân Pháp ở đồn Mang Cá thất bại. Quân Pháp phản công,kinh thành Huếbị thất thủ.Tôn Thất Thuyếtđưa vuaHàm Nghilênchiến khu Tân Sở(Quảng Trị) radụ Cần Vươngkêu gọi toàn dân chống Pháp.

Nhận thấy tương quan lực lượng khá chênh lệch, vàotháng 2năm1886, Tôn Thất Thuyết đã để cho hai con trai của mình làTôn Thất ThiệpvàTôn Thất Đạmtiếp tục duy trì triều đìnhHàm NghichốngPháp, còn mình cùng vớiTrần Xuân SoạnvàNgụy Khắc Kiềutìm đường sangTrung Quốccầu việnnhà Thanh.

Trên đường đi, ông có đến tổng Trịnh Vạn thuộc châuThường Xuânđể gặp Cầm Bá Thước. Trong kế hoạch kháng Pháp,Tôn Thất Thuyếtrất chú ý tỉnhThanh Hóa. Vì vậy, ông đã cửTống Duy Tânlàm Chánh sứ Sơn phòng Thanh Hóa, phong Cầm Bá Thước làm Bang biện quân vụ hai châu Thường Xuân vàLang Chánhvà phong Hà Văn Mao làm Tán lý quân vụ, chuẩn bị lực lượng nghĩa quân Mường vùng châuQuan Hóa.

Với danh nghĩa Bang biện quân vụ, Cầm Bá Thước nắm được lực lượng quân sự thổ binh, dân binh của hai châu Thường Xuân và Lang Chánh. Lực lượng này tuy đông nhưng sức chiến đấu không mạnh. Theo kế củacử nhânTống Nhữ Mai, con traiTống Duy Tân, ông làm tờ bẩm lên Tri châu Thường Xuân xin mộ quân và huy động lực lượng đóng đồn bảo vệ trị an từ Bái Thượng trở lên đến biên giớiLào. Được sự đồng ý của Tri châu Thường Xuân, Cầm Bá Thước đã cho điều động dân binh, bố trí lại việc canh gác và đóng các đồn suốt từ Bái Thượng lên Cửa Đặt, rồi lên đến Bất Mọt. Dọc theosông Đặt, Cầm Bá Thước cho xây dựng rất nhiều đồn lũy, lập nhiều căn cứ như căn cứ Bản Lẹ, đồn Đồng Chong, đồn Bù Đồn...Ngoài ra, để tăng cường sức mạnh cho lực lượng, ông đã đề xuất và được phép đemquếđi bán để lấy tiền mua vũ khí cùng lương thực.