（一）在欧美进行革命宣传
1900年11月10日，台湾总督府下驱逐令，孙中山偕陈清由基隆乘“横滨丸”起航赴日本，14日抵达门司，然后转往东京。
此时的孙中山面临中国社会正在酝酿新的形势。1901年9月9日清政府签订了丧权辱国的《辛丑条约》，这个习惯上被称为“庚子赔款”的巨额赔款，使本已民穷财尽的中国陷入水深火热之中。清政府权威开始丧失殆尽，走上真正服从和满足外国列强需求之路。
惠州起义虽然失败了，但它所产生的积极的革命影响，使孙中山更坚定了必须坚持以暴力革命推翻清王朝的决心和信心。摆在孙中山面前的紧迫问题是如何巩固和扩大革命组织，抓住国内的大好革命形势，继续开展武装斗争，取得反清斗争的胜利。兴中会虽然起过积极的革命作用，但毕竟基础薄弱。于是孙中山开始辗转欧美，进行革命宣传，寻求革命力量。
1903年9月26日，孙中山离日赴檀香山。10月5日，孙中山抵达檀香山。兴中会地盘已被保皇会蚕食过半，孙中山深感“非将此毒铲除，断不能做事”，亲自和保皇势力进行舆论上的斗争。孙中山又到夏威夷群岛第二大埠恢复兴中会组织，通过宣传成立该埠的兴中会组织。后由洪门叔父钟水养介绍，在檀香山正埠国安会馆宣誓加入洪门，被封为“洪棍”。
1904年3月31日，孙中山乘“高丽”号邮船前往美国大陆，4月6日抵达旧金山。他取得在美居留权利后，就公开活动，不管清领事和保皇势力如何破坏，孙中山坚持革命活动，针对美国华侨革命风气闭塞，先从宣传入手，在黄三德等人帮助下，印刷《革命军》11000册。孙中山的美国之行，以宣传革命和募集捐款为目的。旅美期间，孙中山完成了以《中国问题的真解决》为题的对外宣言英文稿，这是继1897年3月在英国发表的《中国的现在和未来》后的第二次对外宣言书。他利用在美机会，向美国人民发出呼吁，争取得到同情和支持。
1904年底孙中山赶赴伦敦访问。后又于1905年春前往比利时访问。孙中山到达布鲁塞尔以后，受到在比利时留学的朱贺中、贺之才等二十余名留比学生的热烈欢迎，他们与孙中山就革命进行办法、依靠什么力量开展革命等问题进行激烈的讨论。通过讨论，使双方对革命策略及依靠力量有了较为客观和全面的估计，使孙中山对确定以发展留学生为骨干领导会党的方针有了进一步的认识。接着孙中山提议组织团体，参加者逐个对作为监誓人的孙中山宣读誓词。誓词仍然沿用了“驱逐鞑虏，恢复中华，创立民国，平均地权”的16字纲领。先后加入组织的有朱贺中、胡秉柯、贺之才、史青、魏宸组等三十余人。由于当时革命团体处于秘密状态，团体成员在联络时，必须以暗号相通，所以孙中山在宣誓完毕后，向加入团体者授以联络暗号。
留欧学生的第一个革命组织，也是孙中山以留学生为对象建立的第一个组织，在比利时宣告成立。不久之后，在德国的中国留学生得知孙中山到了比利时，也立刻募集了路费汇给孙中山，邀请他到德国访问，同样受到热烈的欢迎。
孙中山到柏林后向留学生宣传民主革命的主张，和他们讨论取得革命胜利的道路。经过孙中山的工作，短短几天在柏林就争取到容步程、刘家全等二十几个优秀留学生申请入盟，入盟的人都经过了效忠宣誓。
接着孙中山从柏林到达巴黎，争取到了汤芗铭等十余人加盟，并由他们组成了留法学生的革命团体。虽然上述三个留欧学生的革命组织，在整个辛亥革命时期没有发挥多大作用，但孙中山却将这三个团体的成立视为同盟会的起点，为后来在东京正式成立的同盟会拉开了序幕，起到了宣传革命的重要作用。
（二）赴日联合各革命组织
当时革命形势的发展，要求人们迅速将各地分散的革命力量联合起来，建立一个全国性的统一的革命组织，在政治上、思想上提出一个明确的革命纲领，以迎接全国规模革命运动的早日到来。联合已成为革命形势发展到这一阶段的必然要求，20世纪初留日学生日渐增多，1903年后留日学生更出现猛增的势头，1903年留日学生为1300人，1904年达到3000人，到了1906年激增至8000余人。日本显然已成为留学生最集中的地方，孙中山高瞻远瞩，审时度势，决定立刻返回日本。
此时孙中山的动作主要有两个方面的考虑：一是革命的客观条件日趋有利。甲午战后尤其是庚子事变以来，清政府对外妥协投降、对内加紧剥削压迫，政治腐败，人心思变，有利于联合各革命组织。二是原先成立的革命小团体无力领导全国的反清革命，必须有统一的革命大团体来执行领导工作。1905年同盟会成立之前，国内及海外革命党人先后成立了诸多的革命小团体。除兴中会外，1904年2月黄兴等人在长沙成立以“驱除鞑虏，恢复中华”为政纲的华兴会；1904年7月吕大森等人在武昌成立以“革命排满”为宗旨的科学补习所；1904年11月蔡元培等人在上海成立以“光复汉族，还我河山，以身许国，功成身退”为宗旨的光复会，等等。这些小团体存在宗旨不尽相同，又具有地域性等弱点，无法成为领导全国反清革命的核心。兴中会主要活动于香港和海外华侨及部分会党之中，知识分子很少加入，且多数会员为广东籍，也无力领导整个革命运动。鉴于上述状况，孙中山主张建立新的大团体，以领导全国的反清革命。
1905年6月11日，孙中山从法国马赛乘船离欧东返。7月19日，孙中山回到了日本横滨，逗留四五日后即到东京。孙中山此行目的是在东京成立领导全国反清民主革命的大同盟。
（三）筹建革命大同盟
1901年12月20日孙中山发表了《支那分割保全合论》。自甲午战争以来，东西洋的政治家对中国是“保全”还是“分割”问题进行着不断的争论。孙中山这篇文章就是为驳斥日本政客的主张而发的。孙中山在当时发表这篇文章，说明他旗帜鲜明地强调中国统一的道理，警告列强分割中国的危险，反映了对外国列强的认识比以前更深了一步。文章也昭示人们，中国革命党将顺应时代潮流，以革命手段推翻清朝，拯救民族危亡，反击瓜分中国的叫嚣，重新振兴中华。
20世纪初，中国大批留学生的涌现，给中国革命带来了勃勃生机。这支新生力量通过与孙中山领导的革命力量和革命运动相互结合，共同汇成以孙中山为旗帜的革命洪流，迎来“革命风潮初盛时代”。这种结合是当时革命形势发展对双方的要求，志同道合成为结合基础，形成了孙中山领导的又一场革命风暴的契机。
孙中山到达东京后即开始筹建革命大同盟，与各方人士会晤协商。孙中山经宫崎寅藏介绍，首先与华兴会会长黄兴会晤。这是孙、黄的首次会晤。会晤在东京中国餐馆风乐园进行。孙中山向黄兴提出“联络湖南团体中人”，黄兴表示赞同。孙、黄在组织“革命大同盟”事上基本取得共识后，孙中山便于7月28日在《二十世纪之支那》杂志社与宋教仁、陈天华等华兴会骨干会晤，谈的主要内容是孙中山一再强调的“招集同志，合成大团”的问题。孙中山指出：“中国现在主要怕的不是各国之瓜分，最怕的是内讧。”他说：“如果此一省欲起事，彼省亦欲起事，不相联络，各省号召，必成秦末二十余国之争，元末朱、陈、张、明之乱，此时各国乘而干涉之，则中国必亡无疑矣。”他强调互相联络，结成大团的必要性和迫切性，黄兴等都同意孙中山的意见，于是开始具体酝酿组织联合的问题。
此时，在日本的兴中会、华兴会、光复会、科学补习所的成员，以华兴会较多。华兴会成员参加统一革命组织者，系个人自由行为，光复会等组织成员参加者，亦系个人自由行为，但是，日后成立的中国同盟会，并非是兴中会、华兴会、光复会等团体的联合体，而是一个以兴中会、华兴会、光复会等团体成员为骨干的新的统一的革命团体。
1904年前后，国内各种不同的革命小团体，广泛地播下了反清的革命火种。尤其是华兴会、光复会、科学补习所等影响较大的团体的建立，与孙中山建立的兴中会，在革命纲领，组织形式等各方面虽不尽相同，但在孙中山的带领下，终于组成了革命同盟，保持了一致的奋斗目标。同盟会也正是在联络上述革命小团体的基础上成立的革命大同盟。