七百名起义者在晚上趁着月色攻入黄冈县衙，成立了“军政府”，但是，在清朝大队人马的围攻下，起义军只坚持了一周便失败了。
6月初，惠州党人在离城二十里的七女湖揭开战旗。一百多人面对众多的清军，显得势单力薄，终因孤立无援，在苦战了十二天以后，弹尽粮绝，只得将枪械埋于地下，宣布解散。
三个月以后，钦州、廉州一带的起义发动起来了。在组织起义的过程中，孙中山没有把主要力量放在发动已经拿起武器的农民方面，却把希望寄托在镇压农民暴动的清朝新军的“反正”上。9月1日，几百名起义志士在五光山正式发难，四天以后攻占了廉州的防城。这时，假意许诺反正的新军统领背信弃义，派兵攻打起义军。起义军战斗十分勇敢，终因腹背受敌，寡不敌众，防城起义又告失败，义军退入广西边陲的十万大山。
过了三个月，孙中山又在广西边防要隘镇南关（今友谊关）发动了武装起义。如果从兴中会时期的广州起义算起，这已经是孙中山发动和领导的第六次武装起义了。
镇南关屹立在崇山峻岭之中，是广西通往越南河内的咽喉要道，历来是兵家必争之地。中法战争中，老将冯子材曾在这里重创法国侵略者。战争结束后，清军在这里重建了两层的关楼，还在关隘周围的山峰上，用大石块筑起了坚固的炮台。特别是镇北炮台，地形最为险要，山路陡峭，易守难攻，真是“一夫当关，万夫莫开。”孙中山选择在这里起义，主要是考虑到既便于从越南直接接济声援，又可与防城起义失败退入十万大山的队伍汇合。
经过几个月的筹备，孙中山亲自在河内设立了起义指挥部，部署这次起义。计划首先占领镇南关要塞，然后攻取南宁、桂林，占领广西，再分道进攻湖南，广东、江西，最后直捣北京，推翻腐朽的清政府。
1907年12月2日凌晨，孙中山派革命党人黄明堂率领同志八十多人，以绳索吊越断涧危崖，奇袭镇南关。革命军的炮声突然惊破了清军的好梦，等到他们在一片慌乱之中拿起兵器的时候，起义军在炮台哨官、同盟会员李福南的策应之下，很快就占领了镇北、镇中、镇南三个要塞炮台，缴获大小炮十四门、步枪四百多支，还有许多弹药。天亮以后，起义军的青天白日旗在炮台上飘扬。士兵们还用旗语互相庆贺胜利。镇南关大营的请军发现炮台让起义军占领了，顿时陷入一片慌乱之中。
过了几个时辰，才拼凑起数百人向炮台攻击。打了半天。清军死伤累累，未占到便宜，便急忙调集援军，再图反扑。河内总部于当天上午接电：镇南关已被占领。孙中山大悦，兴奋地对身边的同志说：“快作准备，我将亲赴战场！”
第二天，孙中山率领黄兴、胡汉民等同盟会负责人，带着一批同盟会员和日本人池亨吉、法国退职炮兵大尉狄氏等二十余人，从河内乘火车去谅山。
车厢里，没有其他乘客。中山先生由于久居河内，出门不多，今日驰聘于原野之中，又值镇南关起义捷报传来，心情舒坦地说：“我只有一个宿愿，就是先攻占中国最南端的镇南关，军队万里，施旗堂堂，然后贯穿中国的腹地，再出中国最北端的山海关。一到山海关，即可把爱新觉罗皇帝送到满洲老家去了。”中山先生说完，哈哈大笑了一番。池亨吉将中山先生的话译给法国军官狄氏听，狄氏手臂一挥，三呼“快哉”！傍晚时，孙中山一行到达那模村，在农家稍作休息，便请当地老百姓带路，点燃火把登山，至九点时抵右辅山。第二天，当孙中山冒着清军的炮火，来到镇北炮台时，正值起义军与清兵交战。起义军战士顿时士气倍增，越战越勇，很快就打退了清兵的又一次进攻。
黄明堂指挥起义军列队奏乐欢迎孙中山亲临前线指挥战斗。孙中山望着战火硝烟中的起义勇士们，十分高兴地把带来的食品、水果分给大家。与起义军的官兵们一一握手。孙中山高兴地站在一尊德国重炮旁边，发表了慷慨激昂的简短演说：
“同志们！感谢大家这次奋勇举旗起义！我们要同全国同胞一起，把压在百姓头上的满清皇帝推翻，建立新的富强的共和国！四万万同胞都成为国家主人翁，享受独立自由之幸福。外国人再不敢欺侮我们了，大家都有田地耕种了！同志们！我们就要直向南宁、广州，北去长江，和全国同胞打到北京去！革命军是救国救民的军队，是最得民心的军队，到处都会有人民来帮助，力量最大！清军必败！革命必胜！兄弟此次入关，就是和大家一起奋斗，使革命事业达到成功！”
孙中山说话既坚定有力，态度又和蔼可亲，起义战士听着孙中山的演说，都兴奋地鼓起掌来，气氛非常热烈。
随后，孙中山不顾危险，又亲自到镇中、镇南两个炮台视察，慰勉官兵，起义战士士气高涨。当孙中山回到镇北炮台时，清军又开始发炮攻击了。
“轰！”一颗炮弹呼啸而来，落在炮台前面不远处爆炸了，发出震耳欲聋的巨响。弹片和被炸弹炸碎的石块、泥土，像一阵旋风似的猛烈泼洒过来。
敌人这次由于来了援军，攻势十分猛烈。配合着大炮的密集轰击，一二千敌军黑压压地朝炮台冲来。冲在最前面的，是敌人的竹梯队、药包队和马刀队，嘴里狂喊乱吼着，直往上冲。起义军的大炮和机枪、步枪打响了，敌军中黑烟翻卷，乱成一片，很快躺倒了许多人，没被炸死的敌人刚溃退下去，又被敌军的督战队头目赶着回来，只得硬着头皮朝前进攻。
“先生，还是请您到炮台下的石室里去休息一会，这里十分危险！”戴近视眼镜的胡汉民一再劝告孙中山。
“我到镇南关，就是为了亲自参加战斗，怎么能从火线上撤下呢？”孙中山拒绝了。他拿起望远镜，命令炮手发炮，炮弹击中镇南关大营，孙中山高兴极了。接着，他又请法国退职军官狄氏指点，亲自燃放大炮。看到炮弹准确地在敌阵中爆炸，他激动得半天说不出话来。
想起自己这十多年被逐海外的流亡生活，以及为革命劳苦奔波的一幕幕场景，再回头左右环视这战斗的现场，孙中山兴奋感慨地说：“我这是在自己祖国的土地上亲自参加反清战斗啊！自反满清政府二十余年来，今日始得亲手发炮轰击清军！”
忽然，清军两发炮弹几乎同时落在炮台边上爆炸了，好几名战士被弹片击中，在孙中山身边倒了下来，有的当时就牺牲了，有的负了重伤。孙中山和黄兴也被巨大的气浪掀翻在地，落了一身碎石。
孙中山从地上站起来，发现身旁一名战士右胸中了一颗弹片，鲜血不断地从伤口流出来，已经昏过去了。孙中山连忙把他抱起来，解开衣扣，检查伤口，鲜血沾了一身。他喊胡汉民拿来药箱，亲自为受伤战士仔细包扎。这个伤员从昏迷中醒来，看到孙中山亲自为自己包扎，十分感激，吃力地说道：
“孙先生，我快不行了！您不要管我，要注意敌人的炮弹！”
“弹片打在右胸，你这伤可以治好，不会死的。我是个外科医生，你放心好了！”孙中山亲热地安慰伤员。包扎好以后，孙中山看到他的伤势很重，便马上命令两个战士把他送到越南境内去及时治疗。
孙中山一边为伤员包扎伤口，一边大声激励战士们勇敢战斗。经过一个多时辰的激战，清军在炮台前的山坡上丢下几百具尸体，余下的纷纷退回去了。
下午，孙中山和黄兴亲自带领几十名战士夺回了炮台附近的重要据点弄尧村。这是一个地势险要的小山村。村里的几十户人家都是壮族同胞。孙中山带着起义战士在村里挨家挨户地宣传革命。当他看到村民的生活十分贫困时，满怀信心地对他们说：“我们革命党不久一定能够推翻满清王朝，那时大家都可以自由地生活，不受压迫，不受欺负了。”
壮族同胞听了孙中山的宣传鼓动，便与起义战士们亲热起来，村里有好几个青年参加了起义军，来炮台参加作战。还有不少农民兄弟主动给起义军送来干粮和水，还有的送甘蔗给战士们解渴。
傍晚，又有大批清军增援部队开到，并分兵占领了炮台附近的马骝山、四方岭、凤尾山、尖山等高地，架起大炮对起义军占领的炮台猛烈轰击。经过两三天的激烈战斗，起义军战士已牺牲了十几个人。
按照原定计划，起义军在镇南关与防城起义退驻十万大山的部队会合，然后会攻龙州。由于路途较远，十万大山的队伍未能及时赶来。孙中山与黄兴等人检查了一番枪械弹药，发现有些炮已不能使用，战士们的枪支也不多，弹药也越打越少，难以长久坚持。孙中山与黄兴商量，最终决定连夜下山，赶回设在越南的起义总部机关筹办粮饷，运来接济。
夜色苍茫，孙中山舍不得离开这战斗的土地。他感慨万千地说：“我十二年未踏上祖国的大地，现在高兴地踏在这个山上，真不愿离开。再说，看到同志们在这里浴血奋战，我怎么能离开他们呢？”
几天以后，正当孙中山返回河内，忙于洽谈借款和购置粮饷时，从前线传来消息，起义队伍经过数场血战，寡不敌众，被迫于12月9日撤离了镇南关，退往越南境内的燕子大山里去了。
镇南关起义失败后，孙中山毫不气馁，他继续在两广和云南边境燃起起义的烽火。1908年3月发动了钦廉上思起义，1908年4月发动了云南河口起义，1910年2月发动了广州的新军起义。这几次起义虽然集中了不少同盟会的精英，但都以力量悬殊、遭受惨重的损失而失败。
一次又一次的失败挫折，一次又一次的流血牺牲，使得一些革命者感到灰心丧气了。但孙中山坚信，革命形势正在成熟，只要继续奋斗，定然胜利在望。
血溅黄花岗
1910年2月的广州新军起义失败后，政治局势发展得很快，国内的各种社会矛盾正在迅速激化，革命时机也正在日趋成熟。但同盟会的部分领导人和一些同盟会员对形势认识不足更由于多次战斗起义均告失败，特别是广州新军起义的失败，使他们产生了悲观失望的情绪。他们以为推翻清朝的统治，似乎难于成功。有的革命党人悲愤至极，不愿从事艰苦细致的发动群众工作，希望侥幸获胜，纷纷组织暗杀团体，进行个人恐怖活动。
但是，孙中山并不泄气，也不灰心，他分析当时的形势说：“成功的时机日益逼近，中国的命运已悬于一线。国内民心已经大变，新军运动已普及于云南、广西、三江、两湖，时机已算成熟。”在这种情况下，孙中山对形势所作的判断，不仅是正确的，而且是难能可贵的。孙中山经过无数个不眠之夜的反复思考，决心在广州进行一次有充分准备的，同时也是破釜沉舟的起义。
1910年6月，孙中山到日本横滨，约黄兴谋划此事。轮船刚靠岸，黄兴立即跳上船去，两位革命领袖久别重逢，顾不上寒暄，很快就进入正题，谈起组织起义之事。之后，又秘密地在一个旅馆里对各种重要问题详细交换了意见，并对下一步的行动方计取得了一致看法。
黄兴临走时间孙中山：“哦！对了，钱！您有钱吗？”孙中山这一段时间，一直在海外为武装起义筹款，便回答：“是的，我有。”说着，把装满钱的皮箱指给黄兴看。黄兴提起皮箱准备告辞，忽然像想起什么事情，又止住了脚步，说：“哦！
对了，我最好还是给您留点，说不准有什么事就需要用。”他也顾不得点数，留下几束钞票给孙中山，就步履匆匆地走了。
当时房间里只有日本朋友萱野长知在场，他目睹了这两位革命领袖的情谊，说：“孙先生，你们二位对待金钱的态度，不是一般的同志关系所能做到的，这是难以达到的终生不渝的感情所体现的境界。”
孙中山没有回答，只是微笑着点点头，表示同意他的观点。第二天，孙中山放心不下，化名潜往东京，秘密召集了黄兴、赵声等同盟会骨干，讨论再次起义的时机问题。
7月19日，孙中山来到马来西亚北部的槟榔屿。就在这一天，他的母亲杨氏在香港病逝。孙中山接到这个噩耗，十分悲恸。孙眉这时经济已经十分拮据，无钱下葬。孙中山只得急切地筹借了一千元港币汇去给母亲办了后事。夫人卢慕贞得知孙中山已由日本抵达槟榔屿，带着两个女儿孙娫、孙婉，由香港来到槟城，与孙中山团聚。孙中山久不见亲人，他摸了摸孩子的头，十分内疚地对夫人说：“我没有尽到做父亲的责任，你们受苦了。”
卢慕贞看到孙中山消瘦的脸庞，心疼地说：“革命的事，我帮不上大忙，你多保重吧！”
11月13日，孙中山在槟榔屿主持召开了一次由同盟会的重要骨干和国内外代表参加的秘密会议。出席者有黄兴、赵声、胡汉民，以及槟榔屿、怡保、芙蓉等地的同盟会员代表。会上，针对一些革命党人情绪低落，对革命前途丧失信心的情况，孙中山豪情满怀地鼓励同志们：
“一败何足馁。在以往的多年里，我屡遭失败，几乎在这个世界上无存身之地。与今日相比，其困难要大百倍。当前，革命风潮已经兴盛，华侨的思想已经开通，从今而后，所虑的是我们有无战斗的勇气和周密妥善的计划。我们要鼓起勇气，乘此良机，重谋大事。只要我们作好充分准备，革命便可成功！”
孙中山的信念强烈地感染和鼓舞了大家，黄兴、赵声等都积极支持孙中山的主张。
在这次秘密会议上，确定了仍把广州作为起义地点，先作好筹集巨款的准备工作。并决定起义仍以广州的新军为骨干，因为广州的新军中有着较好的基础。另外挑选五百名革命党人充当“先锋”。计划在占领广州以后，由黄兴率领一军出湖南趋湖北，赵声率领一军出江西趋南京。在长江流域各省运动清军反正，届时响应，会师北伐。
孙中山认真总结了历次起义失败的教训，在发动这次广州大起义之前，他作了充分而周密的准备。同盟会在香港设立了起义的领导机关统筹部，由黄兴任部长，赵声为副部长。孙中山除了布置广东的准备工作外，还派人到广西和长江流域各省进行发动，同时通知在日本和南洋各地的同盟会员：成败与否，在此一举。孙中山风尘仆仆地到海外华侨中筹款，共得二十万元左右。
1911年4月8日，统筹部在香港召开了重要会议。经过几个月的紧张筹备，已经组成了一支拥有八百余人的“先锋”队，运送了七百多支枪和三百多颗炸弹到广州，在那里设立了秘密据点三十八处，省城内外及各省革命力量已大致联络就绪，新军、防营、巡警等方面都有专人负责发动联络。
统筹部会议认为起义时机已经成熟，便预定于4月13日在广州发难，拟定了十路进袭的战斗计划。由于赵声曾经担任过新军标统，军事知识和指挥经验更为丰富，统筹部任命赵声为革命军总司令，黄兴为副总司令。
不料，就在4月8日这一天，一名叫温生才的同盟会员，在统筹部不知情的情况下，枪杀了清廷广州副都统孚琦。这一偶然事件，使广州的清军加强了戒备。加之原计划从国外购买的一批武器还没有运到，因而起义时间只能向后推迟。4月23日，黄兴由香港潜入广州，在小东营五号建立了起义指挥部。由于出现内奸告密，广州全城戒严，敌人四出搜捕，这一来，许多“先锋”队员和军械也未能按事先计划从香港进入广州。