伏日恆，字玄曜，從小就受到父親的傳授，能說玄理，與樂安人任日方、彭城人劉曼都很有名。在齊時曾任東陽郡丞、鄞縣令。當時伏日恆的父親伏曼容已經辭官隱居，朝廷經常讓伏日恆在外任職，讓他有能力贍養父母。
梁武帝登基後，伏日恆兼五經博士，和吏部尚書徐勉、中書侍郎周捨總管五禮之事。
伏日恆又出任永陽內史，在郡時，為政十分清廉，百姓安寧，郡中人何貞秀等一百五十四人一起到州中敘說了這個情況，湘州刺史便把伏日恆為政的情形上奏了朝廷。皇帝下詔後發現有十五件事被吏人所懷念，皇帝很讚賞他。伏日恆陞遷為新安太守，在新安，他與在永陽時同樣清廉。百姓中有交不上賦稅的，伏日恆就用太守的公田米來幫助他們。新安郡中盛產苧麻，但伏家人卻沒有麻可以製作繩子，他就是這樣嚴格地要求自己。新安郡所屬的始新、遂安、海寧三縣，同時為他立祠。
後徵召伏日恆為國子博士，領長水校尉。當時任始興內史的何遠一直以清廉聞名，梁武帝提拔他為黃門侍郎，不久又升為信武將軍，監吳郡事。伏日恆認為自己的名聲和資格都在何遠之前，他的清白被府吏們稱讚，但何遠多次被破格提拔，伏日恆只是逐級提升而已。他心中不滿，常托病在家中。不久，他請假到東陽去為妹妹辦喪事，便趁機留在了會稽，在那裡蓋了房子，並上表要求辭職，皇帝下詔任他為豫章內史，他才出來拜謝。書侍御史虞日爵上奏說：「聽說豫章內史伏日恆，去年請假，以為妹妹辦喪事為理由，趁機停留在會稽不回。他去東陽時，賣了房屋宅院及車馬，從這些現象可以看出，他那時就不打算回來了。伏日恆曾掌管兩個地方，很少貪污，這本是為政的本分，怎麼能以此稱功？他常說自己的才能品望在何遠之上，而何遠以清廉被拔擢，名望地位越來越高，伏日恆深懷怨恨，在他的言語和神態中都表露出來。皇上居高臨下，明察秋毫，知道他的私心，在去年十二月二十一日下詔說：『國子博士、領長水校尉伏日恆為政清廉公平，應加以鼓勵，不要使他產生怨望，以致有損士風，可任命為豫章內史。』哪有臣子得到這樣的詔書而不嚇得魂飛魄散而向有司去請罪的？而伏日恆卻冒得恩寵而不辭，這種苟得之物實在令人羞恥。所以現今士人四分五裂，路人議論紛紛，尋求和分析其心跡，沒有一點可以寬恕的。請將伏日恆以大不敬論罪。」皇帝有詔不加追究，伏日恆因此得到豫章內史的職務。
伏日恆又被徵召為給事黃門侍郎，領國子博士，未赴任而去世。
當初，伏日恆的父親伏曼容和樂安的任遙都和齊太尉王儉很親近，任遙的兒子任日方和伏日恆也都被王儉所深知。不久，任日方的才情和所遇都比較好，到齊末已擔任了司徒左長史，伏日恆卻仍獨停滯於參軍事這一職務，直到死時名位才大致相符。伏日恆一向儉樸，使用的車馬和服飾都很簡陋。他表面上希望退隱和追求安寧，內心卻不免有和人競爭的想法，因此受到當時人的譏諷。但他能夠推薦後進者，常常自以為不足，年輕的讀書人因此而喜歡依靠他。伏日恆的兒子叫伏挺。