但是，革命要取得成功，需有一个有效力的组织；而孙中山缺乏这种组织，所以便从国外寻找强有力的援手。1900年10月，当一支临时凑成的义军被迫提前行动、正焦急地等待他的指示时，孙中山却还在外面奔忙。
粤东的惠州起义，是中国农村潜在起义力量的又一明证。它坚持了两周多，最后使成千的农民起来与政府军对抗。这是孙中山的第二次革命尝试，也是他的战士实际参加战斗，并首次在中国的土地上升起革命旗帜。
当种种迹象表明李鸿章及英国人都不可能与之合作时，孙中山及其追随者唯有采取仲夏以来一直考虑的独自的军事行动。其战略实际上与1895年广州密谋的相似：由三合会员组成的突击队，在兴中会领导人的指挥下，攻占广州的政治中枢。密谋的关键人物，是孙中山的老友郑士良。他是客家人，亦系三合会员。数月来，他在粤东家乡集聚了三合会的重要人物。该处是客家人聚居的地方，当年太平天国的领袖均系客家人。这个地区——惠州是其中的一个县城——有许多会党分子、惯匪、盐枭及其他使当局头痛的不法分子。此外，1898年，英国殖民者扩大其香港占地范围，鲸吞了这个地区的一部分，由此又产生了新的怨恨的根源。
郑士良的人马用于牵制敌人，引政府军出省城；继而由从夏威夷来的兴中会老战士、孙中山的追随者邓荫南（原系种植园主）率突击队袭占广州。邓还希望得到正在集结的三合会员及绿林好汉的帮助。在广州的一位积极的活动分子史坚如，是这一集团的新成员。他的被吸收，具有时代意义。21岁的史坚如出身仕宦之家，受狂热的民族主义情绪感染，曾希冀从西学中找到拯救中国的办法，为此于1898年进广州格致书院就读。但他更热衷于行动，一年后，便与东亚同文馆——日本人的一项泛亚计划——建立了联系，由此接近孙中山。在广州，基督教徒或像史坚如那样受教会学校教育的人，控制着起义的领导权，如同教徒领导整个运动。像先前的密谋一样，香港仍是后勤及筹款的中心，另一位新吸收的成员李纪堂，是香港一位富商的儿子，得了一笔可观的遗产。他的贡献最大，捐了2万港元。但是，经费还不足，弹药也缺乏，致起义一再推宕。
在此期间，孙中山正谋求与日本疏通关系。在东京，官方的普遍心理是慎重行事，生恐任何挑衅行为，都可能使俄国人得到加紧控制满洲的口实。这是日本当局战略考虑的重要之处。但在台湾，日本的官员却富有冒险精神。华南的起义，与他们的在台湾对面的大陆沿岸谋一立足点的计划相吻合。9月，孙中山在台北与这一计划的倡导者会谈的同时，也向当时在上海陪同李鸿章的刘学询发出呼吁。孙中山许诺，革命胜利后，新政府的领导职位不管是叫“总统”抑或称“皇帝”，一定留给刘学询，以此作为刘捐款100万元的交换条件。刘学询虽极想当皇帝，但怀疑孙中山将来不会将此位让给他，因之这一可能达成的交易未成。如今，孙中山的战略能否实现，只取决于日本人了。
其时，广东地方当局已知东部偏僻地区的起义准备情况。实际上，因起义等待的时间太长，郑士良最初招募的600人大都回家了。此际，他的削弱了的突击队，面临被当局精心部署的数千官兵围歼的危险。孙中山被索要军火的电报所催逼，便令郑暂时解散这支突击队。但是，他下令得太迟了。10月6日，80名起义者仅恃窳劣的武器，击溃了一支前来试探的政府军先头部队。这是未经批准但有希望的惠州战役的开始。次日，孙中山指示，要起义者将原定的进攻目标广州——郑士良的根据地的西边，改为与此方向相反的沿海城市厦门，原因是：在台湾的日本人答应援助军火，也许还提供一批军官，如果孙的部队一直打到厦门的话。
此后的两周，这支由成千热情的村民补充，并用缴获的武器装备起来的临时凑成的军队，沿途挫败了政府军的拦截，冲过了最适于运用游击战术的崎岖不平的地区。但是，在20日，这支1万人和不足2000条枪的起义部队，终于在距厦门约150英里的三多祝被挡住了。此时，官方已有2万士兵投入战斗。三天后，日人山田良政送来孙中山的一封信，战斗于是突然结束。孙中山在信中说：日人食言，郑的部队即使夺取厦门，他们也不会予以援助。显然，日本当局仍无意在中国大陆单独行事，对俄国人仍存疑惧，因而对其在台湾的官员的鲁莽做法加以制止。这并非日本人使孙中山遭受的唯一挫折。在菲律宾计划夭折后，孙中山曾想动用原专给阿奎那度的起义者的那批军火。可是，如今正当他急需这批军火时，却发现根本无任何武器藏在日本：他的日本代理人将菲律宾人的钱侵吞了。
这样，在义和团活动的年月里，孙中山来回奔波所作的交易均无收效。但是，在徒劳地设计诱哄和操纵外部代理人的同时，似乎他也无意地在一段短时间内挖掘本地的革命源泉。在中国其他地方，失望的农民杀死基督教徒和传教士，但惠州的情况却不同：农民欢迎因外国入侵和内乱而谴责清王朝的运动。外国人对起义者纪律严明有着良好的印象。他们原以为会看到“野蛮的群众”喝外国人和基督教徒的血。然而，起义者对他们很友好，有意驻在远离教堂的地方，所到之处禁止奸淫掳掠，不像政府军经过的情形那样。
在广州，史坚如显示了新兴的革命力量——出身于仕宦之家的新型的学生民族主义者的气概。为了减轻被围困的惠州起义者的压力，他试图暗杀广东的最高地方长官——代理总督德寿。10月28日，他在筑有围墙的总督宅邸附近引爆了一桶炸药，六人毙命，但主要目标却未命中。实际上，其行动已为时太晚，无助于起义者在内地的战斗。史坚如被捕，虽有美国长老会传教士为之缓颊，但不到两周还是被斩首。
与此同时，惠州起义者大多数回到家乡，还有一些逃往香港。被政府军杀死的人中，有一位是孙中山的忠实追随者山田良政。孙中山后来谈到，他是“外国义士为中国共和牺牲者之第一人”。稍后的另一位牺牲者，是孙中山从前的对手杨衢云。他是惠州起义的主要密谋者之一。1901年1月19日，当他在香港家中教授英文时，广州当局雇用的一名杀手向他开枪射击。杨衢云死后，他的追随者便与孙中山集团断绝关系。7个月后，由于郑士良的过早去世，使密谋者原有的核心力量进一步削弱，因而更增加了孙中山的困难。
惠州起义虽扩大了孙中山的行动主义的影响，但没给他留下任何维持革命行动的资力。兴中会从来不是团结一致的组织，所以未能成为此际正在全国兴起的新型的民族主义力量的合适工具。