光緒三十壹年(1905)夏，孫中山從歐洲赴日。此時，日本東京已成為中國留日學生從事反清鬥爭的活動中心。華興會、光復會、科學補習中心等革命團體的壹些領導人和骨幹，如黃興、劉、宋、陳等也先後來過這裏。
7月19日，孫中山抵達日本後，通過日本友人宮崎銀藏的介紹，認識了華興會的領袖黃興。孫中山建議會和華興會聯合起來，共同革命，黃興欣然接受。孫中山還與華興會的重要骨幹宋、陳天華約好在20世紀的支那會面。會議期間，孫中山強調了建立統壹革命組織的重要性，指出:“今天的學說總是著眼於相互接觸”，而不是接觸，各個國家采取行動，獨立行動。“如果所有國家都加以利用和幹涉，中國無疑會滅亡。”
經過孫中山的積極活動，他建立統壹革命組織的主張得到了日本各革命小團體中大多數人的贊同。
30日，孫中山、黃興派人邀請各省有誌於革命的留日學生，到東京都赤阪區喜馬町的三藩市內田良平住處，召開成立統壹革命組織的預備會議。孫中山、黃興、、陳天華、宋、馮子友、、、曹阿貝爾、、宮崎印藏、內田良平等70余人出席會議，其中包括除甘肅外的中國17個省的留學生。會上，孫中山被推舉為會議主席，花了約壹個小時就革命道理、革命形勢、革命方法等問題發表演講。隨後黃興等人紛紛發言，闡述革命後如何普及教育、振興實業、整理內政、改善外交。他們的發言得到了與會者的認可。在討論統壹後的革命組織名稱時，孫中山提出“中國革命同盟會”，也有人主張“中國滿清同盟會”。孫中山對此進行了闡述。他認為革命的目的不僅僅是為了耗盡人民，而且是為了廢除封建專制制度，建立和諧的國家。其他人認為這是壹個秘密組織，不應該明確使用“革命”壹詞。經過反復討論，最終命名為“中國聯賽”。在討論目的時，孫中山提出同盟會的革命目的應該是“驅逐韃靼人，恢復中國，建立中華民國，平均地權”。然而，壹些人對“平均土地所有權”表示懷疑，並要求取消它。孫中山隨即列舉了世界革命的發展趨勢和社會民生問題的重要性，說明平等的土地所有權是解決社會民生的第壹步，並指出作為世界上最新的革命黨，應該高瞻遠矚，不僅要解決種族和政治兩大問題，還要共同解決最困難的社會問題，從而建設世界上最好最好的富國。孫中山解釋後，大家鼓掌表示贊同。於是會議通過了聯盟的宗旨。接著，黃興提議與會者簽署聯盟書。於是，大家抄了壹份，孫中山用右手帶著大家宣誓。誓詞是:“那壹天，我發誓要驅逐韃靼人，恢復中國，建立中華民國，平等地權。雅馨雅鐘，有始有卒，有此同盟，人人受罰。”宣誓後，孫中山到隔壁房間教同誌們握手暗號和三個秘密口號。隨後，孫中山與全體成員壹壹握手祝賀，說:“恭喜君等人。從今天起，君等人不再是清朝的人了！”會議結束時，選舉黃興、陳天華、馬等八人起草了同盟會章程，籌備成立大會。
經過20天的籌備，8月20日下午2點，同盟會正式成立大會在東京都赤阪區嶺南阪根的本可米公館舉行。有壹百多名成員出席。會上，黃興首先宣讀了團的章程草案三十條。這部憲法明確規定:“本會的宗旨是驅逐韃靼人，恢復中國，建立中華民國，平均地權。”總部設在東京。根據分權原則，該部門有三個部門:行政部門、鑒定部門和司法部門。行政部門權力最大，由總理直接領導，分為總務、內務、外事、秘書、會議、調查六個部門。這六科中，總務科最重要。如果總理不在本部門，“總務”可以代行總理職權。另外，在鑒定部門，有鑒定主任和鑒定員；在司法部，有法官、法官和檢察官。該聯盟的章程還規定，將在國內外設立9個分支機構，它們接受東京總部的領導。國內有東、南、西、北、中五家分公司，國外有南洋、美洲、歐洲、檀島分公司。分公司下還設立了各省區分公司。經過討論和修改，會員大會通過了章程草案。接著，在黃興的倡議下，孫中山被選為同盟會總理。會上根據章程選舉產生了全盟各部門工作人員，黃興當選為執行部總務，協助總理處理部門工作。選舉汪精衛為審判長，鄧為審判長，宋為首席檢察員。最後，黃興提議20世紀的支那為同盟會的機關，大家壹致叫好。整個會議非常熱烈。
中國同盟會的成立。基本上結束了小革命集團的分散鬥爭，中國的革命運動開始有了統壹的領導機構，把推翻帝制的革命推向了壹個新的階段。