光绪二十九年（1903年）八月，宋教仁结识了黄兴，并成为挚友。同时，因不满清政.府统治，他开始倾向革命。十一月四日，与黄兴、刘揆一、陈天华、章士钊等发起成立华兴会。
光绪三十年（1904年）二月二十五日，以“驱除鞑虏，恢复中华”为宗旨的华兴会在长沙西园正式成立，选黄兴为会长，宋教仁为副会长；七月，在武昌发起创建“科学补习所”；十一月，计划在长沙进行起义反抗清朝政.府，但事泄未遂，宋教仁潜赴日本，于这一年十二月十三日抵达日本。[
光绪三十一年（1905年）六月，创办革命杂志《二十世纪之支那》，并入读日本法政大学。在留日期间，他对资本主义的社会制度特别感兴趣，广泛地阅读了西方资本主义政治学说和社会制度方面的书籍。他还翻译了各种文稿，有《日本宪法》、《俄国之革命》、《英国制度要览》、《万国社会党大会略史》、《各国警察制度》、《世界史年表解》、《俄国制度要览》、《澳大利、匈牙利制度要览》、《比利时、澳匈国、俄国财政制度》、《美国制度概要》等等。宋教仁从这些翻译工作中，系统地掌握了理论知识，对当时世界重要国家的政治、经济、法律各种制度有了相当深刻的认识。
八月，支持孙中山在日本东京成立中国同盟会，加入并担任司法部检事长，同时将《二十世纪之支那》改为中国同盟会的机关报《民报》。
光绪三十二年（1906年），宋教仁一度回到中国，在东三省从事反清活动，后因躲避追捕又再次去日本。
期间，根据其侦探结果编纂《间岛问题》一书，为清政.府日后保护图们江间岛地区提供了有力证据。
光绪三十三年（1907年），黄兴赴安南谋举事，举荐宋教仁代理同盟会庶务，宋教仁由此开始主持同盟会日常工作，参与一切机密事务。
宣统二年（1910年）底，宋教仁从日本返抵上海，任《民立报》主笔，以“渔父”笔名撰写大量了宣传革命的文章。