一干起了骨干撰稿人
1905年夏，孙中山在欧洲了解到国内和东京反清革命运动蓬勃发展的情况，决定结束美欧之行重返日本，以便把各种革命力量联合起来，组成一个统一的革命大团体。6月11日，他从法国马赛乘船东返，途经新加坡、西贡等地，于7月19日再次来到日本东京。
当时留日学生荟萃东京，大家的革命热情非常高涨。恰好不久前，华兴会、光复会、科学补习所等革命团体的一些领导骨干，由于1904年于10月长沙起义计划的败露，以及与11月间爱国志士方福华在上海刺杀卖国贼王之春案件有牵连，先后逃亡到日本东京。在留日学生和革命团体的领导人物中，以黄兴、宋教仁二人最有威望。黄兴是影响较大的革命团体华兴会的领袖，在留学生中深孚众望；宋教仁主办宣传反清革命的《二十世纪之支那》杂志，交际广泛，名声很好。所以，孙中山为了准备“召集同志，合成大团，以图早日发动”，就立即找黄兴、宋教仁等人进行商谈。7月下旬，他通过宫崎寅藏的介绍和程家柽的函约，先后与黄兴、宋教仁、陈天华等人面商，一致同意建立统一的革命组织。
早在1903年9月26日，孙中山从日本赴檀香山时，就曾嘱咐过马君武、胡毅生、黎仲实等人，托他们在日本物色有志青年，积蓄革命力量，等待时机。1904年年底，汪精卫、胡汉民等赴日法政大学速成科学习，胡毅生就经常与他们联系。这次孙中山来日，汪精卫就通过胡毅生的关系认识了孙中山。
汪精卫对孙中山的名字并不陌生。孙中山早年领导革命的事实，早已流传五羊城内，孙中山蜚誉中外的声望，使汪精卫产生了对这位革命伟人的敬仰之情。在一年半的法政速成科的学习生活中，革命派与保皇派两种势力在政治思想上的交锋，使他看清了孙中山革命主张的正确和梁启超君主立宪思想的落伍。他分清了良莠，更加钦佩孙中山的为人与革命主张。
7月下旬，汪精卫、朱执信等几个广东学生前往神田锦辉馆拜访了孙中山。孙中山兴致勃勃地与他们畅谈了革命形势，要大家团结起来，用革命的办法，推翻清政府，建立民主共和国，改变中国积贫积弱的局势，使中国身居世界强国之林。孙中山的这些气壮山河、富有哲理的话，深深拨动了汪精卫的心弦，更坚定了他追随孙中山走革命道路的决心。
7月30日，孙中山邀集各省有志革命的留学生和旅日华侨70余人，在东京赤坂区桧町召开中国同盟会筹备会议。与会者包括兴中会、华兴会、光复会、科学补习所的部分成员，并有留学生中其他团体的成员和个人参加。除甘肃未派学生留日外，全国内地其余17省均有人到会。当时胡毅生带领到会的同乡学生有汪兆铭、古应芬等9人。
会上，汪精卫聆听了孙中山关于革命理由、形势和实行方法的演说，对孙中山关于建立统一的革命团体的主张表示完全赞同，并拥护孙中山把“驱除鞑虏，恢复中华，创立民国，平均地权”作为同盟会纲领的主张。然后，汪精卫和与会者一起，举起右手，跟着孙中山宣誓：“当天发誓，驱除鞑虏，恢复中华，创立民国，平均地权，矢信矢忠，有始有卒，如或渝此，任众处罚。”事毕，孙中山与各会员一一握手，欣然祝贺说：“为君等庆贺，自今日起，君等已是革命者矣！”最后推举黄兴、陈天华、马君武、汪精卫等8人为同盟会章程起草人，准备召开成立大会。对此，汪精卫曾说，1905年是他生平最可纪念的一年。从此，他追随孙中山在资产阶级民主革命的洪流中沉浮了20年。
经过20多天的筹备，8月20日下午20时，在东京赤坂区霞关阪木金弥子爵（日本众议员）住宅内举行中国同盟会正式成立大会。出席会员100余人。在孙中山主持下，大会通过了黄兴、汪精卫等起草的同盟会章程草案30条。章程中确定孙中山提出的十六字纲领为宗旨，规定以东京为本部所在地，规定采取立法、司法、行政三权分立的原则设立机构。总理之下分设执行、评议、司法三个部。大会选举孙中山为同盟会总理；执行部庶务为黄兴；评议部议长为汪精卫；司法部总长为邓家彦。执行部权力最重，由总理直接领导。汪精卫的评议部和邓家彦的司法部一直形同虚设，实际上没有起什么作用。
同盟会章程还规定在本部下设支部，支部下设分会。国内设东（上海）、西（重庆）、南（香港）、北（烟台）、中（汉口）5个支部，分辖各省及蒙、藏、新疆等区分会。海外设南洋、欧洲、美洲、檀香山4个支部。
中国同盟会的成立，是孙中山领导的资产阶级民主革命发展过程中的一个里程碑，全国革命从此有了一个指导中心，从而有力地推动了革命运动，加速了中国民主革命的步伐。
汪精卫在参与筹建同盟会并成为同盟会总部骨干以后，孙中山对他十分器重，是孙中山最为接近的人物之一。他在孙中山的直接领导下，参与同盟会总部许多重大问题的决策，开展了一系列革命活动。
汪精卫参加同盟会后，孙中山让他做的第一件事就是参与创办《民报》，为革命制造舆论。在同盟会成立大会上，根据黄兴提议，把湖南留日学生（华兴会主要成员）创办的《二十世纪之支那》杂志改为同盟会机关报。1905年8月26日，该刊因第2号发表蔡序东的《日本政客的支那经营谈》，批评了日本的侵华政策，而被没收停刊。于是该刊改名为《民报》。《民报》第1号在11月26日出版。孙中山在发刊词中，把同盟会的十六字纲领作了进一步阐发，首次公开提出了“民族”、“民权”、“民生”三大主义的革命口号，鲜明地树立起了三民主义的旗帜。该刊初定为月刊，后为不定期刊，发行后立即风行国内外，创刊号初印6000册，国内销3000余册，7次重版，其他各期也常常印四五版，销数达四五万册以上，成为当时最畅销、最有影响力的革命刊物。编辑部设在东京八番地。
最初5期主编为张继，实际上是胡汉民。汪精卫是主要撰稿人之一。他以“守约”、“朴满”、“枝头抱香者”、“民意”（与胡汉民合用）、“精卫”等笔名，奋笔疾书，阐发孙中山的革命思想，批驳保皇派反对革命的谬论。“精卫”，原为中国古代神话中的一种鸟名。相传炎帝之女女娲，淹死东海，化为精卫，经常衔西山木石填入东海。后人以“精卫填海”比喻坚持不懈、持之以恒、不达目的誓不罢休的精神。汪兆铭以“精卫”自勉，表示了他跟随孙中山坚决革命的决心。
《民报》第6期起由章炳麟主编。后来有几期因章炳麟有病，由张继、陶成章主编。出至第24期（1908年10月），被清政府勾结日本政府下令禁止。1910年2月1日，孙中山命汪精卫等负责复刊，出版至第25、第26两期后停止。在复刊过程中，遭到了陶成章等人的反对，陶成章认为这只能为孙中山“虚张声势”，非先革除孙中山的总理职务不能办报。这个要求遭到汪精卫等人的坚决拒绝。汪精卫等复刊《民报》后，名义上说在巴黎侣濮街4号的《新世纪》报社印刷发行，实则仍在日本印刷。第25、第26两期《民报》的撰稿人主要是汪精卫和胡汉民，其他人的稿件很少。这是因为当时光复会与同盟会分裂，章炳麟退出《民报》，并指责第25期后的《民报》是伪《民报》。同盟会的分裂，削弱了《民报》的力量。另一方面，也由于当时许多同盟会成员回国参加革命活动，再无余力顾及《民报》的宣传。
汪精卫在《民报》上发表了一系列文章，鼓吹三民主义，批驳保皇派康、梁反对革命的改良主义谬论。其中较为著名的有《民族的国民》、《论革命之趋势》、《革命的决心》、《革命决不致招瓜分说》、《再论革命决不致招瓜分之祸》等。这些文章文笔犀利，旗帜鲜明。孙中山读了汪精卫《革命决不致招瓜分说》一文后亦赞扬说：“余读精卫之革命防止分割论，实不禁钦佩万分。”
汪精卫在东京的这些革命活动，刺痛了选派他出洋的两广总督岑春煊的心。岑春煊认为这是“忘恩负义”“大逆不道”的乱党行为。于是派朱叔琴（之英）驰赴东京，劝阻汪精卫停止革命活动，被汪精卫坚决拒绝。岑春煊一汁不成，义令在其门下的汪精卫长兄汪兆镛召汪精卫返粤和刘氏女结婚。汪精卫接长兄家信后.以“家庭罪人”名义，果断地于1906年复信，谓：“事已发觉，谨自绝于家庭，以免相累”，“俾为国流血，以竟其志，死且不朽”，表示了汪精卫追随孙中山矢志革命的决心。汪兆镛接到弟信后，便写了一份驱逐“逆弟”永离家门的状子，送至番禺县搪塞，并根据汪精卫的意思，解除了与刘氏女的婚约。这件事，当时受到革命党人一致赞扬，并传为美谈。
汪精卫参加同盟会后不久，做的第二件事是组织留日学生维持留学界同志会，坚守在日本的革命阵地。
1905年11月2日，日本政府为了换取清政府承认其在日俄和约上规定的日本在南满所取得的特权，通过文部省正式颁布了《关于令清国人入学之公私立学校规程》15条，其目的是限制中国留学生参加革命活动。如《规程》第1、第4条中规定：“中国留学生入学、转学必须经过清政府驻日公使的介绍和承认。第4、第9条则是剥夺中国留学生的居住自由权。”第5、第10条中“性行不良”一语，是为清政府取缔学生革命活动提供根据，是断绝革命学生入学、求学、转学的借口。总之，它是套在中国留日学生头上的紧箍咒。同时，日俄战争后，中国留日学生对日本的幻想破灭，却越来越被日本政府侵略中国的罪行所激怒，中国留日学生的民族自尊心受到了极大的伤害。于是要求取缔《规程》的斗争日趋激烈。
但是，日本政府对中国留学生要求取消《规程》的斗争置之不理，日本报纸反诬蔑中国学生为“乌合之众”、“放纵卑劣”。陈天华愤于日本报纸的嘲讽诋毁，又痛心于留日学生中极少数人不知自爱，予人借口，于12月8日在东京大森海湾投海自杀。这对群情日趋激昂的中国留学生来说，无异于火上浇油。汪精卫对此非常悲痛，他在悼词中说：“天华虽死，英灵不死。”表示要继承其未竟之业。
陈天华蹈海自杀以后，留日中国学生就成批愤而归国。12月14日，第一批有近300人集体返国。其后连续多批，估计先后有约2000人回国。秋瑾、刘道一、杨卓林、黄复生、熊克武、谢奉琦等都在这次事件中先后归国。对此，同盟会内部出现了严重分歧。主张罢课与归国的学生成立了留日学生联合会，举胡瑛为会长，宋教仁为外交长，孙武为纠察长，倾向这一派的占多数。秋瑾尤为激烈，认为“吾国人自觉心薄弱，非以巨霆急雷之手段，不能使团体一致，以底于成”。而主张上课和反对归国的学生于12月8日发起，在24日成立维持留学界同志会，推举汪精卫、胡汉民、朱执信等为书记。汪精卫等认为：“此事纵出于最恶之动机，吾人自可运动打消之，退学归国为下策；且本党新成立党机关报，始发刊第2期，若一哄归国，无异为根本之动摇，使仇外者快意。至谓相率归国即行革命，尤属幼稚之见。”
这时，孙中山已赴越南，黄兴已潜入内地，同盟会内群龙无首，两派展开了激烈的论辩，清朝留学生会馆成为两派论战的重要场所。孙中山在外知道这个情况后，曾发来电报，表示不赞成留日学生全体回国。他怕同盟会成员大批回国后，正中清政府诡计，有被一网打尽的危险。但汪精卫、胡汉民没有立刻把电报内容告诉大家。几天后，同盟会召开各省代表会，汪精卫、胡汉民等发言，指出“不当以寻常学生之意见而牺牲革命之利益”，并公布了孙中山的来电内容。由于孙中山的电报和汪精卫等的工作，多数人听从了这种主张。胡瑛当即表示：“本意亦以为革命之发展，今党议如此，亦无反对。”于是，意见渐趋一致，决议于1906年1月11日各校中国留学生复课。1月13日，联合会与纠察部宣布解散。21日，维持会解散，而日本政府也表示暂缓执行《规程》，“取缔规则遂无形打消，学界以安”。
汪精卫在这场斗争中，并没有赞同日本当局颁布的《规程》，也没有笼统地反对爱国学生对此事的一切抗议活动，只是认为“退学归国为下策”，“若一哄归国，无异为根本之动摇”，会严重损害同盟会总部的工作，对《规程》，可以以其他“运动打消之”。他的看法与孙中山的意见基本一致。在这场斗争中，同盟会内部和留日学生中的不同意见，是革命队伍内部对某一革命问题处理方式上的策略分歧，不存在革命与不革命或反革命的问题。汪精卫这样做有利于刚成立的同盟会东京总部的巩固，有利于同盟会在日本已经建立的革命阵地的守护和发展，其主流是好的。但他在处理方法上也有缺点，他没有及时宣布孙中山的电报内容，在组织上不应另行建立维持会，这是他的错误。
汪精卫参加同盟会后做的第三件大事，便是根据孙中山的指示赴南洋从事宣传、筹饷、组盟活动。
1907年，汪精卫根据孙中山的指示赴新加坡开展革命活动。孙中山交给汪精卫的任务是：秘密组织同盟会分会，发展革命势力；开展宣传工作，扩大同盟会的影响；筹募经费，支持国内武装斗争。行前，孙中山写亲笔信一封，叫汪精卫面呈新加坡华侨领袖、孙中山的知己好友张永福、陈楚楠先生。信中写道：“兹特派汪精卫（民报主笔，偕弟南来参与机密）……足下有所商议，所有弟所欲言者，统托精卫等面达。足下有所见，亦望与酌议为祷。”在张永福、陈楚楠先生的支持下，汪精卫在新加坡的工作开展较为顺利。不久，孙中山亲抵新加坡，就在晚晴园成立了同盟会新加坡分会，以陈楚楠、张永福为正、副会长。事后，汪精卫曾赋诗一首赠张永福氏。诗曰：
遥从南斗望中原，壮志天池欲化鲲。
百战故人今健在，白头重话晚晴园。
汪精卫在此期间奔走于新加坡、西贡、仰光、槟榔、马来半岛等地，筹集资金，从事宣传和组织等工作。1908年3月，孙中山先生组织河口起义，汪精卫在槟榔筹集资金数千元作起义经费。他又协助孙中山建立了吉隆坡同盟会支部，并在南洋各地建立发展同盟会支部百余所。香港是革命派对内活动的策源地，1905年9月8日，孙中山派冯自由、李自重二人赴港、澳一带组织同盟会分会。1907年，孙中山又派汪精卫、胡汉民驻港，加强香港分会的工作。1909年秋冬问，在香港成立南方支部，以胡汉民为支部长，汪精卫为书记。南方支部领导了1910年的广州新军起义，主管了华南各省的会务和起义工作。