在日本，秋瑾参与创办《白话报》，鼓吹反清革命，提倡男女平权。1904年底，她回国筹措学费，在绍兴加入光复会。次年春再去日本，认识了孙中山，后加入同盟会，被推为评议部评议员和同盟会浙江主盟人。1906年春，秋瑾回国，次年1月在上海创办《中国女报》，亲自撰文写诗，宣传革命，批判男尊女卑，号召妇女为争取自身的解放而斗争。1906年底，同盟会发动了萍乡、浏阳、醴陵起义，光复会员在上海计划起兵响应，推举秋瑾主持浙江军事。秋瑾后来返回绍兴，主持光复会训练干部的革命据点——大通学堂，同时多方联络浙江各地会党。在此期间，萍、浏、醴起义失败。1907年（光绪三十三年）春，秋瑾与在安徽安庆的光复会骨干徐锡麟约定，在浙、皖两地定期举事。她以大通学堂为基地，将浙江地方的会党组成“光复军”，积极进行起义的筹备工作。不料，绍兴会党过早暴露了目标；徐锡麟也因起义计划先期泄露，提前于7月6日在安庆仓猝起事，失败后被捕牺牲。由于歹徒告密，7月13日清兵包围了大通学堂，秋瑾命令一部分战友撤退，自己和少数师生持枪抵抗，终因寡不敌众被捕。

在审讯时，敌人用酷刑逼供，秋瑾坚贞不屈，严守革命机密，斩钉截铁地回答敌人：“革命党的事，不必多问！”凶残卑鄙的清朝官吏，竟然编造口供，伪造证据，草草结案。7月15日凌晨，秋瑾从容就义于绍兴轩亭口，时年仅三十二岁。

秋瑾用自己的忠勇行动，实践了她“为国牺牲敢惜身”，“频倾赤血救同胞”的铮铮誓言，成为中国近代资产阶级革命中最早牺牲的女英雄。1913年，孙中山曾亲至她的墓前祭奠，并题赠了“巾帼英雄”的匾额。秋瑾追求真理、为国捐躯的壮烈一生，将永远铭刻在中国革命的丰碑上。