1904年，经何海樵介绍，蔡元培加入反清的秘密暗杀团，并邀钟宪鬯、俞子夷等人参加。
为制造暗杀工具，蔡元培找来懂化学的朋友，还弄来一只猫进行试验。开始，他们造出一种液体毒.药，给猫服下，只几滴便毒死。但蔡元培觉得，液体毒药使用起来不方便，也容易被人发现。于是他从日本邮购了一批药物学、生药学、法医学方面的书，从头进行研究，随后，开始自己试制炸.药和炸.弹。
制造的工作庄严而神秘。在秘密制造工厂中供奉着中华民族祖先黄帝的牌位。试制前，蔡元培等一众志士写好誓言，人手一纸签上自己的名字，神情严肃。有人宰掉一只鸡，将鸡血洒在纸上，又滴入酒碗。然后，大家一齐向牌位跪下宣誓，尔后将鸡血酒一饮而下。仪式过后，人们将宣誓纸条揣入怀中，制造炸药的工作便正式开始了。
参与其中的俞子夷后来回忆说：“蔡师知道我对化学有兴趣，嘱我研制毒药，所需器材由科学仪器馆供应。……我课余读书，试验，试制氰酸，一试即成。蔡师嘱工友弄来一猫，强令其服，只几滴，猫即中毒死。蔡师认为液体毒药，使用不便，易被人发觉，必须改制固体粉末。于是向日本邮购了一批药物学、生物学、法医学等书，从事研究，但无大进展，而研究的对象，不久即转向炸药。试制炸药有个秘密组织，人数不多，地点在冷僻的弄里，邻近全是贴召租的空屋。”
陈独秀、章士钊、刘光汉等人随后也加入这个秘密组织。
陈独秀后来曾回忆这段经历说：“那时杨笃生、何海樵、章行严等，在上海发起一个学习炸药以图暗杀的组织，行严写信招我，我由安徽一到上海便加入了这个组织。住上海月余，天天从杨笃生、钟宪鬯试验炸药。这时孑民先生也常常来试验室练习，聚淡。”
大家应该记得，一九零五年，袁世凯领衔上奏请行立宪，并在奏折中建议派员出国考察，朝廷批准了他们的建议，决定派载泽等五大臣出国考察。当五大臣在北京火车站正准备登车时，革命党人吴樾投掷诈彈，诈伤了十多人，迫使五大臣推迟行程。
对的，这次刺杀，就是蔡元培参加的这个暗杀组织所为。
在蔡元培出任北京大学校长后，林语堂还曾在校长室玻璃柜里，看到陈列着当年蔡元培和同志们制作的炸弹，这也许是他对这一段革命生涯的怀念。
蔡元培所做的事情不可能完全躲过朝廷的耳目。清政府得知相关消息后非常恐慌，两次开列出逮捕革命党人的名单，而蔡元培的名字都排在第一位。或许是由于爱国学社设在租界里，也或许是经办的人出工不出力，反正蔡元培一直很安全。
蔡元培从事革命的另一项工作是办报纸。
《苏报》，1896年(清光绪二十二年)6月26日创刊于上海。初创时﹐由胡璋的日本籍妻子生驹悦任“馆主”﹐邹弢任主笔。在日本驻沪领事馆注册。多刊社会新闻。
1900年原主无力维持﹐让给陈范。陈范聘汪文溥为主笔﹐一度致力于保皇立宪的宣传。
陈范，字梦坡，湖南衡山人，清光绪十五年（1889）考中秀才，嗣任江西铅山知县。光绪二十年（1894）以教案被劾罢官，退居上海。
1902年起﹐陈范逐渐倾向革命﹐聘章士钊担任《苏报》的主笔，《苏报》态度也明显转变。该年冬特辟“学界风潮”专栏﹐公开支持学生的爱国运动和革命活动﹐并约请中国教育会和爱国学社成员撰写评论﹐成为两个革命团体的讲坛。
前边提到过，一直以来，陈范与蔡元培走得很近。
蔡元培等人把《苏报》变成了爱国学社的机关报，在上面发表文章、宣传革命，弘扬民族主义。
同时还与人合作出版《俄事警闻》(后改名为《警钟日报》)，号召革命。蔡元培曾在上面发表政治小说《新年梦》，痛骂清朝统治者“厚脸皮”，是“糊涂东西”，呼吁国人推翻满清政.府的封建专制统治，驱逐帝国主义势力，收复被侵占的国土，最终造就一个强大的新中国。
没有钱办不成事，为筹措办报以及其他革命活动的经费，一天，蔡元培启程前往南京筹款。当来到码头正准备上船时，忽然传来消息：他的大儿子在家中病死了。听到这个大不幸的消息，作为父亲的蔡元培心如刀割。但蔡元培强忍内心的悲伤，家也不回，毅然登船而去向古城南京进发，三天后如愿借得六千元而归。
办《警钟日报》的时候，蔡元培不仅剪掉了辫子，也不再穿旧式的长袍马褂，而改穿新式的德国装(即中山装)，外套一件蓝色棉大衣。冬天的上海天气非常寒冷，报纸的编辑室里又大又空，也没有火炉。张罗报纸出版的蔡元培右手冻疮溃裂，肿得像个大馒头，他只好在右手上套一个半截露指的手套，左手放在大衣口袋，一边发抖、一边给报纸写文章。蔡元培每天晚上必须赶在出版之前写两篇报纸评论，一篇是文言的，一篇是白话的。
编辑所的印刷、发行乃至于办公人员的伙食、种种开销，这些繁琐的事情蔡元培都得操心。到了过年时，蔡元培发现编辑所里的账上一分钱都没剩，只好向人借了一串珠子让同事拿到典当铺子去抵押换钱。结果，典当铺的老板说珠子是假的，只能当一元钱，让他大失所望。这样一来，大家也就只好不过年了。
但最让蔡元培着急的还是报纸的销路和影响力。为多卖报纸，他让一位工人老乡背着一面旗子，上面写着爱国标语，或画上爱国漫画，然后手里敲着一面小锣，带着报纸到街上叫卖。这种新奇的促销手段倒也有效，每天居然比平日能多卖出一二百份报纸。蔡元培非常高兴，用他家乡的绍兴话直夸这位工人：“真弗错气”(真不简单的意思)。
1903年夏，清政.府逮捕章太炎和邹容，查封《苏报》，制造了轰动一时的“《苏报》案”。
《苏报》聘请章太炎、蔡元培为撰稿人，报道各地学生的爱国运动。以后，《苏报》又陆续刊登了许多激烈地宣传革命的文章，旗帜更为鲜明。当时，邹容的《革命军》在上海出版，章太炎的《驳康有为论革命书》也公开发表。章太炎在《驳康有为论革命书》中，尖锐地批判了康有为的中国只能改良，不能革命的谬论，并把矛头直接指向清王朝光绪皇帝。这两篇极其犀利的革命文章问世之后，立即产生了很大的影响。《苏报》节录了《驳康有为论革命书》中，痛骂清朝统治者和揭露康有为改良主义奴颜婢膝的一段文字发表，并发表文章，介绍《革命军》的内容，向读者推荐《革命军》。
这些激烈的革命宣传和它所产生的影响，使清政.府感到极大的恐慌和震怒，清政.府采取镇压手段，下令封闭《苏报》，逮捕章太炎、邹容等人。
由于《苏报》社设在租界内，清政府便请求帝国主义帮助镇压。1903年6月29日，清政府勾结上海公共租界工部局，查封了《苏报》，逮捕了章太炎。邹容激于义愤，自动投案。章太炎、邹容在会审的时候慷慨陈词，坚持斗争，使《苏报》案成为当时轰动国内外的政治事件。最后，租界法庭判决章太炎3年徒刑，邹容2年徒刑，并禁止中国人在租界内办报纸宣传革命和出版革命书籍。
章太炎、邹容在监狱中，仍然坚持斗争。章太炎在狱中写了《答新闻报记者问》，在这篇文章中满怀信心地说：“四万万人民都会同情我们，而公理一定会战胜的”。他在狱中还参与组织江浙革命组织“光复会”的筹划工作。邹容在监狱生活的折磨下，不幸病故，年仅21岁。1906年章太炎刑满出狱。
蔡元培不顾个人安危，每月都到监狱去探望邹容和章太炎。邹容在监狱病死，悲痛的蔡元培积极参与办理他的丧事、举行追悼大会。
必须指出的是，《苏报》案在对人的查办上还是很宽容的。在结案过程中仅以文字为根据，就可以使涉案人员大大减少。而因为在定案中有一句“不涉孑民”，而使蔡元培能够幸免于难。如果说两江总督魏光寿面对革命活动“行同聋聩”还属某种疏忽，但奉命赴沪查办此案的江苏候补道俞明震，则明显的力求大事化小，网开一面。
王朝末路，带着花岗岩脑袋去见上帝的人，总是极少数。
那时，有个叫沈荩的爱国志士因发布清廷和俄国人勾结的消息，被清廷逮捕，用竹鞭打得全身血肉横飞，最后刽子手用绳索将其勒死。
消息传出，上海的革命志士异常悲愤，在愚园举行追悼会。蔡元培当众演说，痛骂清朝廷政治暴虐、蔑视人权，听众闻言而感，全都流下了热泪。
但是，与同时代的革命党人相比，蔡元培要站得高些，看得远些。
当民族革命被推向最高潮时，“誓杀尽鞑虏，流血满地球”的激烈言论成了革命党人中的一种主旋律，尤以邹容的《革命军》为代表。就在这时，蔡元培在《苏报》上发表了《释仇满》一文，对民族革命的狂热主张提出批评。
他在文中言道：“满人之血统久已与汉族混合，其语言及文字，亦已为汉语汉文所淘汰。所可为满人标识者，惟其世袭爵位及不营实业而坐食之特权耳。苟满人自觉，能放弃其特权，则汉人决无仇杀满人之必要。”
他甚至深刻指出：“近日纷纷仇满之论，皆政略之争，而非种族之争。”批评那种“无满不仇，无汉不亲；事之有利于满人者，虽善亦恶；事之有利于汉人者，虽凶亦吉”是狭隘偏执的“种族之见”。坚信“世运所趋，非以多数幸福为目的者，无成立之理；凡少数特权，未有不摧败者……民权之趋势，若决江河，沛然莫御”。
自从满人入关建立清朝统治以后，从开始的“反清复明”，到后来的“驱逐鞑虏”，无不把推翻满族的统治，恢复汉室江山作为口号和目标的。固然，这可以迎合很多人的狭隘民族情结，但是，革命党人的革命，是推翻封建专制的革命，不应该是那类似反清复明之类的，用汉族的专制代替满请的专制的维持封建专制的革命。
我们这个国家，有那么多民族，为什么一定是要汉族人居于统治地位呢？
中国历史的多数时间里，只有元朝和清朝是兄弟民族占据统治地位，其余大多数时间，都是汉族统治者发号司令。
如果说谁对不起谁，应该是汉族人说声对不起，把兄弟民族都赶到了边远的不毛之地。其实，所有的封建王朝，无论是汉人还是蒙人和满人，其实都不是民族对民族的统治。或许，占据统治地位的民族可能会享有某些特权。但总的说来，是统治者对被统治者的统治。也就是说，即便是汉族人居于统治地位，绝大多数的汉族人也是被统治者。
后来，革命党人还是逐渐认识到了自己的狭隘民族思想，用五族共和，取代了“驱逐鞑虏”， 五族共和其实就是各民族的共和，只是那时，大家还不知道中国有五十六个民族，以为只有五个民族。