大伴古麻呂(?—757年7月24日(天平寶字元年七月四日)),日本奈良時代貴族。

日語寫法
日語原文大伴 古麻呂
假名おおとも の こまろ
平文式羅馬字Ōtomo no Komaro

大伴古麻呂的父親為大納言大伴御行,一說為右大臣大伴長德。730年,大宰帥大伴旅人在任上病逝,遺言讓大伴古麻呂和大伴稻公共赴九州。732年,被選為遣唐留學生,翌年渡海入唐朝。歸國時受唐人陳延昌之託,將大乘佛典帶往日本。738年任兵部大丞,745年,敘從五位下。

750年,大伴古麻呂以遣唐副使身份,與吉備真備藤原清河赴唐。753年唐玄宗臨御,各國朝貢使臣出席,古麻呂與新羅使者發生爭坐席事件。回國時,試圖赴日本弘法的鑒真欲同行出海,被唐朝官方禁止。藤原清河拒絕讓鑒真一行登船,大伴古麻呂私自將鑒真一行藏匿在自己所乘的第二船。途中遭遇風暴,正使的第一船失散漂往南方,古麻呂的第二船經過阿兒奈波島(今沖繩島),成功回到九州,向朝廷覆命。因功,與同為副使的吉備真備一起敘正四位下,任左大弁。

757年,受到聖武上皇遺詔被立為皇太子的道祖王,遭到孝謙天皇的廢黜。孝謙天皇召集群臣商討新的皇太子人選,右大臣藤原豐成推薦鹽燒王,大伴古麻呂與文室珍努共同推薦池田王,受天皇寵倖的大納言藤原仲麻呂推薦大炊王(後來的淳仁天皇)。最後大炊王被立為太子。

藤原仲麻呂仗着孝謙天皇的信任十分專橫,對此大伴古麻呂十分不滿,與兵部卿橘奈良麻呂共同策劃將其除掉。計劃二人一起舉兵包圍田村第,將仲麻呂殺死後,廢黜孝謙天皇,在鹽燒王、道祖王、安宿王黃文王中推舉一人為天皇。

757年,古麻呂被任命為鎮守將軍兼陸奧按察使,派往陸奧國。橘奈良麻呂自兵部卿改任左大弁,被奪去兵權。6月末至7月初,山背王上道斐太都等人告發了這次謀反計劃,古麻呂與奈良麻呂、道祖王、黃文王等人一起被捕。7月4日,在監獄中受到杖擊拷打而死去。