刘师培十七岁中秀才，二年中举人，谓少年志，意气风。翌年刘师培北京参加试，名落孙山。命不凡的刘师培懊丧不已，在回途中，刘师培不断泄试的不满情绪，至光绪皇帝至主考官一一粗口“问候”。行至扬州，刘师培酒狂态毕露，科举制度议论，一一数落科举的弊病。刘师培肆无忌惮的言论惊动了官府，官府拿其问罪，刘师培消息，不敢再回仪征，直接从扬州逃海。
章士钊《孤桐杂记》写：“申叔光绪癸卯年夏间，由扬州政嫌遁沪，愚与陈独秀、谢无量在梅福寓斋闲谈，见一少年，短襟不掩，仓皇叩门趋入，嗫嗫所苦，则申叔望门投止日。年不足二十耳。”
但梅鹤孙却说刘师培是突离走，他在《刘氏五世记》中记载：“一，舅氏忽外未归，举皇急，派人四寻觅。有人说见他乘红船江的。接海信，其实是林少泉与他一同赴沪的。”
在海，刘师培结识了章太炎、蔡元培、章士钊、陈独秀等人，在他的影响，刘师培迅速转变一反清斗士，从此绝意科场，投身民主革命活动。他反满汉一体的论调，主张排满，在《苏报》表《留别扬州人士书》、《中国民约精义》等文章，公表明己的革命立场。
刘师培投身革命，更名刘光汉，“光汉”“光复汉族”意，表示其反清排满决。
刘师培在《留别扬州人士书》中，呼吁创办新式堂、鼓励洋留；在《论留生非叛逆》，公表示支持生运动。
1903年，俄国侵略东北，蔡元培等人“俄同志”，并创办《俄警闻》，刘师培加入该，并担任《俄警闻》主笔一。1904年初，《俄警闻》改名《警钟日报》，刘担任主编。
刘师培祖辈三代治《左传》，是不折不扣的旧式文人，但刘师培投身革命，《中国白话报》的主撰稿人，白话文撰写文章宣传民主革命。
刘师培曾在《中国白话报》表《论激烈的处》一文，文字激昂，革命情绪高涨，并署名“激烈一人”。刘师培在文中说，惟有激烈的手段唤醒鼓动中国的民众，使他不再安现状，苟且偷生。一言蔽，中国的衰亡误在“平”二字，治本就激烈。
刘师培曾先参加了蔡元培组织的军国民教育、暗杀团，是光复的首批员，加入同盟、国保存等组织。加入暗杀团，先“设黄帝位，写誓言若干纸，人数，各签名每纸，宰一鸡，洒血纸，跪宣誓，并鸡血酒饮。其誓言则每人各藏一纸”。
1904年冬，刘师培等人谋划了刺杀王春件。王春任广西巡抚期间，转让广西全境路矿权条件，向亨达利洋行借款，并向法国借兵镇压哥老陆亚、王顺义。王的所所让革命党人非常愤慨。王春被免职居海，华兴员万福华与刘师培、章士钊、林獬、扬州生陈新密谋行刺，刘师培将张继所赠手枪借与万福华，但刺杀，子弹竟不膛，万福华被王的卫兵逮捕。刘师培等人楼一，吓赶紧将枪仍在，仓皇逃走。二，章士钊捕房探望万福华，捕房尾随他住处，搜了制造炸弹的化仪器、炼药炉灶等，张继、黄兴等十余人均被捕。刘师培亦被拘入捕房坐了一夜，捕房见其形色苍黄，言语支吾，一就是怯懦书生，次日便将他释放。
次年三月，《警钟日报》因辱骂德国侵略者被查封，刘师培亦被租界巡捕房通缉，刘师培化名“金少甫”，先避往浙江，不久，又应陈独秀邀请安徽芜湖，先任教安徽公、皖江中。刘师培与在安徽公任教的陈独秀、章士钊等人教师身份掩护，秘密组织了反清革命团体岳王，培养暗杀人才。
刘师培曾编辑乡土教科书活动，他编写了《江苏乡土历史教科书》、《江苏乡土理教科书》、《安徽乡土历史教科书》、《安徽乡土理教科书》等教科书，激国人爱乡爱国、保族保的热情。
刘师培著有《攘书》，表示“攘除清廷，光复汉族”的决。
1907年2月，刘师培应章太炎邀偕同母亲、妻子何震及何表弟汪公权东渡日本，加入同盟。刘师培很快章太炎主编的《民报》的主者一。他在《民报》接连表《普告汉人》、《利害平等论》、《悲佃篇》、《清儒失论》、《辨满人非中国臣民》等文章，革命摇旗呐喊。
刘师培的《辨满人非中国臣民》是驳斥梁启超所，梁写《满洲建州卫论》一文，汪精卫曾撰一文驳斥梁，但征引不充，辞气未达。，刘师培便撰此文，他在文中详细考证了满人历史沿革，最满族是外夷，与汉族“不独非同人，亦且非同国人”的结论。章太炎读完此文，赞不绝口：“申叔此，虽康圣人亦不敢著一词，况梁卓、徐佛苏辈乎？”