1905年11月26日，同盟会的机关刊物《民报》创办。孙中山在《民报》的发刊词中，提出了著名的“三民主义”，即民族、民权、民生三大主义。民族主义就是要“驱除鞑虏，恢复中华”。孙中山解释说，民族主义并不是种族复仇，也不是针对所有的满洲人，而是针对满洲上层统治阶级，针对腐朽没落的清政府。民族主义的目的，就是要推翻清政府这一帝国主义的代理工具，实现民族的彻底解放。民权主义就是要建立民主共和国，推翻原有的君主专制制度，由民选议会制定宪法，国民享有广泛的参政权利。孙中山认为这一步应该和民族革命一并完成。而民生主义则是“平均地权”。孙中山在海外期间，也目睹了资本主义国家的种种弊端，特别是贫富差距过大，财富高度集中，社会矛盾尖锐。孙中山主张“举政治革命、社会革命毕其功于一役”，他提出采用“平均地权”来解决贫富差距问题，具体的做法是“核定天下地价，其现有之地价，仍属原主所有，其革命后社会改良进步之增价，则归于国家，为国民所共享”。这个思想虽然有一定的幻想性，但无疑具有进步意义。
值得注意的是，孙中山的“三民主义”一开始并未获得所有同盟会成员的支持，许多成员对三民主义尤其是民生主义存在疑虑。同时，同盟会中的一些成员也自行其是，缺乏统一的领导，使得同盟会的组织机构涣散。如光复会有不少成员加入同盟会，但在活动中仍然以光复会名义。1910年，因为同盟会的内部矛盾，陶成章等人重建光复会，造成了革命团体的分裂。
在同盟会建立以后，以孙中山为首的革命派就开始着手进行系统的推翻清王朝的革命运动。1906年12月，黄兴派遣刘道一、蔡绍南等人回到湖南，联络当地的会党组织发动萍浏澧起义，震惊朝野。清政府急调湖南、湖北等地军队进行围剿，起义终因寡不敌众而失败。但这次由同盟会初次组织的武装起义大大振奋了革命党人的士气。
1907年到1908年，孙中山又在两广云南等地接连发动了六次武装起义，而光复会的徐锡麟、秋瑾也分别在安徽和浙江发动起义。这些起义或因为行事不密，或因为准备不充分，或因为敌众我寡而均告失败。
在这一时期，同盟会与其他革命团体主要是利用当地的会党发动起义。会党是中国民间的一些秘密结社团体，很多都以“反清复明”为号召，在目的上与革命党有共通之处。会党的主要参与者是破产农民、手工业者等，采用封建家长式的形式组织起来，鱼龙混杂，结构涣散。革命党人一般只联络会党首领，对底层成员没有充分控制力，所以发动起义时往往吃了会党“有组织无纪律”的亏。经过这几次教训以后，革命党人大叹苦经，认为“人心散了”、“队伍不好带”是当前的一大问题，于是开始寻找新的力量。
能完全填补会党缺点的队伍就是军队，军队不但“有组织有纪律”，而且还经过专业的军事训练，能适应武装斗争的需要。自清末新政推行以来，清政府在各地编练用近代化武器装备的新军。为了培养新式军事人才，清政府就派遣大批军事留学生去日本学习，又在全国设立军事学堂，这就方便了革命党钻空子，借机在新军中安插“自己人”。许多日本留学生和军事学堂学生都被拉进了革命党，清政府绝对没有想到会掏钱培养了一批埋葬自己的人。
有了这批人，黄兴等人于1910年2月在广州发动新军起义，因消息泄露而被迫提前举事，起义军每人拿着7颗子弹和清军对抗，终因弹尽而失败。1911年4月，革命党人在广州再次发动起义，起义消息再度泄露。黄兴孤注一掷，临阵更改举事时间，率区区200人进攻两广总督衙门，遭到惨重失败，牺牲的72名烈士后被安葬于黄花岗。
由此可见，黄兴等革命党人对起义的严酷性认识不足，天真地希望借少数人的拼劲一举成功，尤其是广州黄花岗起义，单凭数百人就冒险冲击两广总督衙门，是一种充满个人英雄主义的蛮干。他们无论对会党还是对新军都缺乏有效的发动手段，也没有足够的控制能力和配合手段，这使得起义频频失败。但这一次又一次的起义，冲击了清政府的统治基础，所谓“千里之堤，溃于蚁穴”，清政府的统治寿命在此时已经进入了倒计时。
