Đường Phan Bội Châu, Quận Hoàn Kiếm, Thành phố Hà Nội

Trong vòng 5 năm sau khi đậu Giải nguyên, ông đi khắp nước Việt Nam liên kết với các nhà yêu nước như Phan Chu Trinh, Huỳnh Thúc Kháng, Trần Quý Cáp, Nguyễn Thượng Hiền, Nguyễn Hàm (tức Tiểu La Nguyễn Thành), Đặng Nguyên Cẩn, Ngô Đức Kế.... để cùng họ chống Pháp.

Năm 1904, ông cùng 20 đòng chí tụ họp tại Quảng Nam để thành lập Hội Duy Tân.

Năm 1905, ông cùng Tăng Bạt Hổ qua Trung Quốc rồi đến Nhật Bản để kêu gọi các nhà cách mạng Nhật và Trung Quốc và cầu viện trợ tài chính cho phong trào do ông thành lập. Ở Trung Quốc ông gặp Lương Khải Siêu, và được khuyên nên dùng thơ văn để khơi dậy lòng yêu nước của dân Việt. Nghe lời khuyên, ông sáng tác nhiều tác phẩm có ảnh hưởng lớn với sĩ phu trong nước như (Việt Nam Quốc sử khảo (1909), Ngục Trung Thư, Lưu Cầu Huyết Lệ Tân Thư, Việt Nam Vong Quốc Sử, Việt Nam Quốc sử bình diễn ca (1927) …).

Ngày 30 tháng 6 năm 1925, ông bị Pháp bắt tại Hàng Châu, ông bị áp giải về Hà Nội và bị phán án chung thân khổ sai. Sâu đó, bản án được đổi lại thành án quản thúc tại gia.

Từ năm 1926, ông bị đưa về sống tại Bến Ngự, Huế, cho đến khi qua đời tại Huế vào năm 1940. Tên của ông được đặt cho nhiều tuyến đường, phố, trường học trên nhiều tỉnh thành của nước ta.