1904年，經何海樵介紹，蔡元培加入反清的秘密暗殺團，並邀鍾憲鬯、俞子夷等人蔘加。
爲製造暗殺工具，蔡元培找來懂化學的朋友，還弄來一隻貓進行試驗。開始，他們造出一種液體毒.藥，給貓服下，只幾滴便毒死。但蔡元培覺得，液體毒藥使用起來不方便，也容易被人發現。於是他從日本郵購了一批藥物學、生藥學、法醫學方面的書，從頭進行研究，隨後，開始自己試製炸.藥和炸.彈。
製造的工作莊嚴而神秘。在秘密製造工廠中供奉着中華民族祖先黃帝的牌位。試製前，蔡元培等一衆志士寫好誓言，人手一紙簽上自己的名字，神情嚴肅。有人宰掉一隻雞，將雞血灑在紙上，又滴入酒碗。然後，大家一齊向牌位跪下宣誓，爾後將雞血酒一飲而下。儀式過後，人們將宣誓紙條揣入懷中，製造炸藥的工作便正式開始了。
參與其中的俞子夷後來回憶說：“蔡師知道我對化學有興趣，囑我研製毒藥，所需器材由科學儀器館供應。……我課餘讀書，試驗，試製氰酸，一試即成。蔡師囑工友弄來一貓，強令其服，只幾滴，貓即中毒死。蔡師認爲液體毒藥，使用不便，易被人發覺，必須改制固體粉末。於是向日本郵購了一批藥物學、生物學、法醫學等書，從事研究，但無大進展，而研究的對象，不久即轉向炸藥。試製炸藥有個秘密組織，人數不多，地點在冷僻的弄裡，鄰近全是貼召租的空屋。”
陳獨秀、章士釗、劉光漢等人隨後也加入這個秘密組織。
陳獨秀後來曾回憶這段經歷說：“那時楊篤生、何海樵、章行嚴等，在上海發起一個學習炸藥以圖暗殺的組織，行嚴寫信招我，我由安徽一到上海便加入了這個組織。住上海月餘，天天從楊篤生、鍾憲鬯試驗炸藥。這時孑民先生也常常來試驗室練習，聚淡。”
大家應該記得，一九零五年，袁世凱領銜上奏請行立憲，並在奏摺中建議派員出國考察，朝廷批准了他們的建議，決定派載澤等五大臣出國考察。當五大臣在北京火車站正準備登車時，革命黨人吳樾投擲詐彈，詐傷了十多人，迫使五大臣推遲行程。
對的，這次刺殺，就是蔡元培參加的這個暗殺組織所爲。
在蔡元培出任北京大學校長後，林語堂還曾在校長室玻璃櫃裡，看到陳列着當年蔡元培和同志們製作的炸彈，這也許是他對這一段革命生涯的懷念。
蔡元培所做的事情不可能完全躲過朝廷的耳目。清政府得知相關消息後非常恐慌，兩次開列出逮捕革命黨人的名單，而蔡元培的名字都排在第一位。或許是由於愛國學社設在租界裡，也或許是經辦的人出工不出力，反正蔡元培一直很安全。
蔡元培從事革命的另一項工作是辦報紙。
《蘇報》，1896年(清光緒二十二年)6月26日創刊於上海。初創時﹐由胡璋的日本籍妻子生駒悅任“館主”﹐鄒弢任主筆。在日本駐滬領事館註冊。多刊社會新聞。
1900年原主無力維持﹐讓給陳範。陳範聘汪文溥爲主筆﹐一度致力於保皇立憲的宣傳。
陳範，字夢坡，湖南衡山人，清光緒十五年（1889）考中秀才，嗣任江西鉛山知縣。光緒二十年（1894）以教案被劾罷官，退居上海。
1902年起﹐陳範逐漸傾向革命﹐聘章士釗擔任《蘇報》的主筆，《蘇報》態度也明顯轉變。該年冬特闢“學界風潮”專欄﹐公開支持學生的愛國運動和革命活動﹐並約請中國教育會和愛國學社成員撰寫評論﹐成爲兩個革命團體的講壇。
前邊提到過，一直以來，陳範與蔡元培走得很近。
蔡元培等人把《蘇報》變成了愛國學社的機關報，在上面發表文章、宣傳革命，弘揚民族主義。
同時還與人合作出版《俄事警聞》(後改名爲《警鐘日報》)，號召革命。蔡元培曾在上面發表政治小說《新年夢》，痛罵清朝統治者“厚臉皮”，是“糊塗東西”，呼籲國人推翻滿清政.府的封建專制統治，驅逐帝國主義勢力，收復被侵佔的國土，最終造就一個強大的新中國。
沒有錢辦不成事，爲籌措辦報以及其他革命活動的經費，一天，蔡元培啓程前往南京籌款。當來到碼頭正準備上船時，忽然傳來消息：他的大兒子在家中病死了。聽到這個大不幸的消息，作爲父親的蔡元培心如刀割。但蔡元培強忍內心的悲傷，家也不回，毅然登船而去向古城南京進發，三天後如願借得六千元而歸。
辦《警鐘日報》的時候，蔡元培不僅剪掉了辮子，也不再穿舊式的長袍馬褂，而改穿新式的德國裝(即中山裝)，外套一件藍色棉大衣。冬天的上海天氣非常寒冷，報紙的編輯室裡又大又空，也沒有火爐。張羅報紙出版的蔡元培右手凍瘡潰裂，腫得像個大饅頭，他只好在右手上套一個半截露指的手套，左手放在大衣口袋，一邊發抖、一邊給報紙寫文章。蔡元培每天晚上必須趕在出版之前寫兩篇報紙評論，一篇是文言的，一篇是白話的。
編輯所的印刷、發行乃至於辦公人員的伙食、種種開銷，這些繁瑣的事情蔡元培都得操心。到了過年時，蔡元培發現編輯所裡的賬上一分錢都沒剩，只好向人借了一串珠子讓同事拿到典當鋪子去抵押換錢。結果，典當鋪的老闆說珠子是假的，只能當一元錢，讓他大失所望。這樣一來，大家也就只好不過年了。
但最讓蔡元培着急的還是報紙的銷路和影響力。爲多賣報紙，他讓一位工人老鄉揹着一面旗子，上面寫着愛國標語，或畫上愛國漫畫，然後手裡敲着一面小鑼，帶着報紙到街上叫賣。這種新奇的促銷手段倒也有效，每天居然比平日能多賣出一二百份報紙。蔡元培非常高興，用他家鄉的紹興話直誇這位工人：“真弗錯氣”(真不簡單的意思)。
1903年夏，清政.府逮捕章太炎和鄒容，查封《蘇報》，製造了轟動一時的“《蘇報》案”。
《蘇報》聘請章太炎、蔡元培爲撰稿人，報道各地學生的愛國運動。以後，《蘇報》又陸續刊登了許多激烈地宣傳革命的文章，旗幟更爲鮮明。當時，鄒容的《革命軍》在上海出版，章太炎的《駁康有爲論革命書》也公開發表。章太炎在《駁康有爲論革命書》中，尖銳地批判了康有爲的中國只能改良，不能革命的謬論，並把矛頭直接指向清王朝光緒皇帝。這兩篇極其犀利的革命文章問世之後，立即產生了很大的影響。《蘇報》節錄了《駁康有爲論革命書》中，痛罵清朝統治者和揭露康有爲改良主義奴顏婢膝的一段文字發表，並發表文章，介紹《革命軍》的內容，向讀者推薦《革命軍》。
這些激烈的革命宣傳和它所產生的影響，使清政.府感到極大的恐慌和震怒，清政.府採取鎮壓手段，下令封閉《蘇報》，逮捕章太炎、鄒容等人。
由於《蘇報》社設在租界內，清政府便請求帝國主義幫助鎮壓。1903年6月29日，清政府勾結上海公共租界工部局，查封了《蘇報》，逮捕了章太炎。鄒容激於義憤，自動投案。章太炎、鄒容在會審的時候慷慨陳詞，堅持鬥爭，使《蘇報》案成爲當時轟動國內外的政治事件。最後，租界法庭判決章太炎3年徒刑，鄒容2年徒刑，並禁止中國人在租界內辦報紙宣傳革命和出版革命書籍。
章太炎、鄒容在監獄中，仍然堅持鬥爭。章太炎在獄中寫了《答新聞報記者問》，在這篇文章中滿懷信心地說：“四萬萬人民都會同情我們，而公理一定會戰勝的”。他在獄中還參與組織江浙革命組織“光復會”的籌劃工作。鄒容在監獄生活的折磨下，不幸病故，年僅21歲。1906年章太炎刑滿出獄。
蔡元培不顧個人安危，每月都到監獄去探望鄒容和章太炎。鄒容在監獄病死，悲痛的蔡元培積極參與辦理他的喪事、舉行追悼大會。
必須指出的是，《蘇報》案在對人的查辦上還是很寬容的。在結案過程中僅以文字爲根據，就可以使涉案人員大大減少。而因爲在定案中有一句“不涉孑民”，而使蔡元培能夠倖免於難。如果說兩江總督魏光壽麪對革命活動“行同聾聵”還屬某種疏忽，但奉命赴滬查辦此案的江蘇候補道俞明震，則明顯的力求大事化小，網開一面。
王朝末路，帶着花崗岩腦袋去見上帝的人，總是極少數。
那時，有個叫沈藎的愛國志士因發佈清廷和俄國人勾結的消息，被清廷逮捕，用竹鞭打得全身血肉橫飛，最後劊子手用繩索將其勒死。
消息傳出，上海的革命志士異常悲憤，在愚園舉行追悼會。蔡元培當衆演說，痛罵清朝廷政治暴虐、蔑視人權，聽衆聞言而感，全都流下了熱淚。
但是，與同時代的革命黨人相比，蔡元培要站得高些，看得遠些。
當民族革命被推向最高潮時，“誓殺盡韃虜，流血滿地球”的激烈言論成了革命黨人中的一種主旋律，尤以鄒容的《革命軍》爲代表。就在這時，蔡元培在《蘇報》上發表了《釋仇滿》一文，對民族革命的狂熱主張提出批評。
他在文中言道：“滿人之血統久已與漢族混合，其語言及文字，亦已爲漢語漢文所淘汰。所可爲滿人標識者，惟其世襲爵位及不營實業而坐食之特權耳。苟滿人自覺，能放棄其特權，則漢人決無仇殺滿人之必要。”
他甚至深刻指出：“近日紛紛仇滿之論，皆政略之爭，而非種族之爭。”批評那種“無滿不仇，無漢不親；事之有利於滿人者，雖善亦惡；事之有利於漢人者，雖兇亦吉”是狹隘偏執的“種族之見”。堅信“世運所趨，非以多數幸福爲目的者，無成立之理；凡少數特權，未有不摧敗者……民權之趨勢，若決江河，沛然莫御”。
自從滿人入關建立清朝統治以後，從開始的“反清復明”，到後來的“驅逐韃虜”，無不把推翻滿族的統治，恢復漢室江山作爲口號和目標的。固然，這可以迎合很多人的狹隘民族情結，但是，革命黨人的革命，是推翻封建專制的革命，不應該是那類似反清復明之類的，用漢族的專制代替滿請的專制的維持封建專制的革命。
我們這個國家，有那麼多民族，爲什麼一定是要漢族人居於統治地位呢？
中國歷史的多數時間裡，只有元朝和清朝是兄弟民族佔據統治地位，其餘大多數時間，都是漢族統治者發號司令。
如果說誰對不起誰，應該是漢族人說聲對不起，把兄弟民族都趕到了邊遠的不毛之地。其實，所有的封建王朝，無論是漢人還是蒙人和滿人，其實都不是民族對民族的統治。或許，佔據統治地位的民族可能會享有某些特權。但總的說來，是統治者對被統治者的統治。也就是說，即便是漢族人居於統治地位，絕大多數的漢族人也是被統治者。
後來，革命黨人還是逐漸認識到了自己的狹隘民族思想，用五族共和，取代了“驅逐韃虜”， 五族共和其實就是各民族的共和，只是那時，大家還不知道中國有五十六個民族，以爲只有五個民族。