上海光复之际，陶成章自南洋回国。但陶回国后，未能顺应大势与同盟会修好，反而进一步恶化与同盟会领袖孙中山等的关系，与沪督陈其美的矛盾也进一步激化。先是，在南京攻克后，各省都督代表联合会在上海开会推举大元帅时，在推举黄兴或黎元洪担任正副问题上，光复会主张黎元洪任元帅，反对黄兴担任。在同盟会看来，本于12月4日推举黄正、黎副的事实却又于17日推翻原议改为黎正、黄副这一于同盟会不利的做法，与陶成章的策动有着一定的关系。在孙中山就任中华民国临时大总统后，陶成章致书孙中山，重提南洋筹款一事，在陶看来，孙中山的总统职务是骗取的，陶、孙矛盾再起。陈其美担任沪督一职后，同样在上海光复中有汗马功劳的陶成章和光复会认为，陈的任职是利用上海帮会势力擅位，自然表示了自己的不满；而且，因为陶成章在江浙一带革命党人中有很高的威望，拥有光复会旧部的军事力量，因此，在担任沪督的陈其美看来，陶成章是同盟会和他个人政治发展上的最大威胁。在这种情况下，生性冒险、大权在握的陈其美，对陶成章萌动了杀机，必欲除之而后快。这时，与陶本无个人仇恨的蒋介石，因与陈其美紧密的个人关系和对陈知遇之恩的感激，策划了刺杀陶成章这桩血案。1912年1月14日凌晨2时，光复会领袖陶成章在上海广慈医院被刺身亡。凶手是光复会成员王竹卿等二人，蒋介石是这一命案的具体策划者。
陶成章被刺一案发生后，在革命党人中激起极大震惊和愤慨，尤其是陶的光复会旧部决心不放过刺陶凶手，孙中山也责令缉拿杀陶凶手。在蒋介石看来，对于同盟会和陈其美来说，他这样行动是值得的。后来蒋介石在其自述《中正自述事略》中说：
陶之丧心病狂，已无救药，若不除之，无以保革命之精神，而全当时之大局也……故再三思索，公私相权，不能不除陶而全革命之局。〔31〕
又说：
余因此自承其罪，不愿牵累英士，乃辞职东游，以减少反对党之攻击本党与英士也。〔32〕
可见后来蒋介石对于刺陶案是承认的。蒋介石后来钦定的《蒋总统秘录》一书，对蒋与刺陶案的关系是这样叙述的：
在首途前往日本不久之前的一九一二年元月十四日，参与了和同志们策商在上海法租界制裁光复军司令陶成章的计划。〔33〕
话说得委婉，但承认蒋参与了刺陶案的意思是明确的。曾为蒋做过多年侍从的蒋的得意门生邓文仪写过一本题为《蒋主席传》的传记，其中对蒋刺陶一案是这样叙述的：
那时陶成章匿居上海租界某医院里面，主席便到医院去找他，先用严辞质问他，哪晓得陶成章不但是恬不知耻，反而还侃侃而谈。主席怒不可遏，便掏出手枪，一枪把他打死。打死陶成章以后，主席并不掩饰这件事，反向党中表明心迹，自承其罪。〔34〕
邓文仪与蒋关系至深，由上面这段文字看，话说得虽然直白，但里面加入了不少他想当然的成分。一是，蒋介石没有胆量公开将陶打死，因为陶成章当时是光复军司令，有武装力量保护他的个人安全，还有听从他指挥的江、浙一带的光复会起义武装力量做他的后盾，因此，蒋只能采用暗杀的办法除掉陶；二是，蒋介石策划刺陶案后，由于陶的革命地位和功绩，他不可能不掩饰刺陶这件事，因为当时，无论浙江还是上海，都在缉拿陶案凶手，他只能向陈其美个人密报该案经过而已；三是，蒋并未自承其罪，而是在陈其美资助下躲到日本去了。邓文仪意在突出蒋介石的英武气概，但在细节上未免与事实相差太远。
事实是，陶案发生后，为了躲避追凶，蒋介石在陈其美的安排下，借出国学习德语之名，再次东渡日本，日本成了蒋介石的暂时避难地。
