１９１３年３月２０日，袁世凯雇凶在上海暗杀了宋教仁。孙中山发动二次革命，江西和南京地区闻风而动，但不久失败。他遭到通缉，逃往日本，并组建中华革命党，继续革命。
在孙中山投身实业后，宋教仁为了使中华民国成为真正的民主共和国，实行政党政治，主张扩大同盟会组织。得到孙中山、黄兴同意后，在北京把统一共和党、国民公党、国民共进会、共和实进会与同盟会合并，改组为国民党。孙中山到北京后的第二天，即８月２５日下午，在北京湖广会馆召开了国民党成立大会。孙中山发表演讲，指出“同盟会素主张者有三主义：一民族主义，二民权主义，三民生主义。今民族民权已达目的，惟民生问题尚待解决。”
这次大会选出孙中山、黄兴、宋教仁、王芝祥等９人为理事。因为孙中山专心搞铁路建设，黄兴意欲隐退，国民党即由宋教仁代行总理职务。
按中华民国临时约法规定，在实施一个月内，需根据临时参议院制定的国会选举法进行国会选举。宋教仁决心努力通过选举，使国民党成为国会第一大党。为此，宋教仁遍历湖北、湖南、安徽、南京、上海等地演说、宣传，拉得不少选票，湖南更是以百分之百票数选他为参议员。１９１２年１２月到１９１３年１月的国会选举中，国民党在参众两院的议席占多数。
一直处心积虑独掌政府大权的袁世凯见此结果，不免大吃一惊，他不能任国民党势力壮大下去，决定除掉宋教仁。他先是以金钱收买，后是以官位相诱，但宋教仁不为所动。
１９１３年３月２０日，宋教仁在黄兴、陈其美、廖仲恺等人的陪同下于上海北站准备登车北返。１０点４０分，已登上车的宋教仁遭一男子枪击，击中腰部，经抢救无效去世。
孙中山此时正在日本长崎考察实业，闻讯后立即回国。宋教仁之死使孙中山悲愤交加，为其题词为：“作民权保障，谁非后死者，为宪法流血，公真第一人。”当晚，革命党成员聚集于黄兴寓所商讨对策。国民党内有两派，一派主张法律倒袁，一派主张武力讨袁。袁世凯的狼子野心已昭然若揭，孙中山主张立即兴师讨袁，还准备亲自赴日本寻求日本政府的援助。
宋案发生后，袁世凯也积极进行战争准备，他同五国银行团签订了２５００万英镑的借款合同，还通电山东都督周自齐和驻鲁的辫帅张勋，令其整军待命。
同时袁世凯于６月９日、１４日、３０日先后撤免国民党员李烈钧、胡汉民、柏文蔚的都督职，又派特工人员炸毁湖南军械库，使谭延闿无力反抗。袁世凯还在报上公开发表专电，传语国民党人“彼等若敢另行组织政府，我即兴兵伐之”。与此同时，袁世凯详细拟定了三路进攻南方国民党势力范围的军事计划。
袁世凯向五国银行团提出借款后，孙中山令胡汉民、陈其美分别在广东和上海发难，但两人均不积极。黄兴也不愿意促成南京独立，还一意坚持利用国会进行合法斗争。最坚决的是江西都督李烈钧，他在湖口组织了讨袁军，于７月１２日发表讨袁通电，二次革命正式开始。孙中山准备亲自到南京主持讨袁。
黄兴见孙中山力主武力讨袁已箭在弦上，便决定亲自到南京组织讨袁军务，孙中山则留在上海协助陈其美。７月１４日，黄兴乔装到达南京，当晚召开军事会议，组织布防。
７月１５日，黄兴会晤江苏都督程德全，促其响应讨袁。程德全被迫宣布独立，黄兴担任讨袁军总司令，江苏所属徐州、镇江、无锡、常州、苏州、淞江、靖江等地相继独立。７月１７日，安徽宣布独立，柏文蔚任讨袁军总司令。１８日，上海宣布独立，陈其美为讨袁军总司令。与此同时，广东也宣布独立，陈炯明为讨袁军总司令。１９日，许崇智逼迫福建都督孙道仁宣布独立，许崇智为讨袁军总司令。２５日，湖南宣布独立。８月４日，四川宣布独立。
坐镇上海的孙中山于７月２２日致电袁世凯劝其辞职，电文说：“若公必欲残民以逞，善言不入，文不忍东南人民久困兵革，必以前反对君主专制之决心，反对公之一人，义无反顾。”
但是，在袁世凯的全面进攻下，二次革命面临着严峻的考验，先是上海吃紧。讨袁军曾一度占领吴淞炮台，但在敌军炮火猛烈攻击下进退维谷，敌军坚守制造局，讨袁军多次进攻不下。不久，讨袁军退守闸北，遭遇英军，战斗至８月１３日，上海讨袁军以失败告终。江苏讨袁军因相互协调不力，致使孤军奋战，遭敌猛攻，损失惨重。与此同时，陈其美等率军进攻上海七昼夜不下，南京讨袁军三面受敌，形势危急，黄兴无力再战，于７月２９日乘日轮离开南京，直赴日本。黄兴离开后，江苏都督程德全立刻宣布取消独立，孙中山迅速派何海鸣去接替，８月１１日，何再次宣布江苏独立。但袁随即派张勋向南京大举进攻，南京卫戍军与城内的讨袁军坚守至９月１日，终因弹尽援绝而失败。
在军事上，各省讨袁军都不是北洋军的对手，且讨袁军之间缺乏统一指挥，而帝国主义又出兵支持袁世凯，在敌人的猖狂进攻下，各地讨袁军相继失败。从８月初开始，先前独立的各省相继取消独立。经过两个月的鏖战，二次革命最终失败。
二次革命失败后，袁世凯悬赏１０万大洋追杀孙中山，孙中山不得不又一次逃亡。他携陈其美等于８月初离开上海到达广州，在广州经由日本友人帮忙搭上去往台湾的日轮，到台次日即由基隆转赴日本。
在日本，孙中山一方面与革命党人继续策划讨袁，一方面开始总结以往历次失利的经验教训，着手改组国民党。孙中山认为以前所建立的民主政党如同盟会，没有严格的服从领袖的纪律约束，成员自由散漫、独自行事，甚至敢于攻击领袖。这些导致了其长期的内部不协调，在革命中各行其是，不服从命令而至于革命失败。对此，孙中山于１９１４年４月１８日致邓泽如函中进行了说明，这封信是孙中山对以往革命经验教训的总结。他认为革命之所以一路遭遇挫折，很大一部分原因在于自己号令不动党人，许多正确意见不能被理解和接受，委屈烦恼之情充溢于言辞之间。此时的孙中山已下定决心，重建新党，准备把国民党改组为中华革命党，并以“服从党魁”的原则来约束全党。
１９１５年７月８日，中华革命党在东京成立
国民党的另一重要领袖黄兴则反对另建新党，反对立即发动武装反袁斗争，认为组建中华革命党会引起党内分歧。他认为革命活动接连遭受沉重打击，已在国人中失去威信，自身也无力立即进行有效的抵抗，因而不同意孙中山立即组织新党以重新着手武装革命的计划。同时，黄兴对党员加入中华革命党要宣誓效忠于孙中山个人，并加盖指模的办法更为反感，认为这种形式等于犯罪的人写供状一样，违背了孙中山所提倡的平等自由主义。
而孙中山这次抱定了“要做一个真党魁”的决心，对黄兴的态度不以为然。１９１４年５月２９日，孙中山致函黄兴，历数二人之间意见不合的历史，明确表示这一次自己决心亲临战场，以快平生之志。如不能成功，则自己退居二线，让黄兴出面领导革命。
１９１４年５月，谭人凤、柏文蔚、胡汉民等人于东京召集有关人士，谋求统一加入中华革命党一事。居正、胡汉民等响应孙中山的劝告，同意加入中华革命党，廖仲恺等３０余人也加入中华革命党。
１９１４年７月８日，孙中山宣誓就任中华革命党总理职，并将誓文中“服从孙先生”改为“统率同志再举革命”，“服从命令”改为“慎施命令”。同日，颁布中华革命党党章，共３９条，规定以“实行民权、民生两主义为宗旨”，将中华革命党进行秩序分作三个时期：（一）军政时期。此期以积极武力，扫除一切障碍，而奠定民国基础；（二）训政时期。此期以文明法理督率国民建设地方自治；（三）宪政时期。此期俟地方自治完备之后，乃由国民选举代表，组织宪法委员会，创制宪法，宪法颁布之日，即为革命成功之时。这个总章已体现了孙中山的革命策略和政治纲领。
中华革命党的成立，使中国民主革命又跨入一个新时期。与此同时，袁世凯加紧了其倒行逆施的步伐。１９１４年５月，袁世凯废除中华民国临时约法，颁布了袁记“新约法”，总揽一切大权，把自己变成终身大总统。袁世凯的反动面目暴露后，激起了各方革命派的强烈反对，反袁的武装运动也风起云涌，孙中山也带领他的中华革命党投入到新的反袁斗争中去。
西南护国军传檄护国讨袁，各地纷纷响应。孙中山指示党人誓与袁贼斗争到底，袁世凯在众叛亲离中宣布取消帝制，但不放弃总统之位，不久死去。
孙中山在日本组织中华革命党期间，中国国内政局又有了新变化，袁世凯为了做皇帝，上演了一幕幕复辟丑剧。１９１５年１月，日本为了乘世界大战之机攫取德国在山东的权益，以支持袁称帝为条件，向袁提出了企图独占中国的二十一条。袁不惜出卖国家主权，除第五条日后另行协商外，其余全部无条件接受。之后，袁世凯又抬出孔子为复辟活动开路，定孔教为“国教”。１９１６年１月１日，袁世凯改中华民国四年为中华帝国洪宪元年，如愿以偿地做了皇帝。
袁世凯的反动面目逐渐暴露后，激起了各方革命派的强烈反对，新的反袁斗争在暗中酝酿。蔡锷、李烈钧首先起义，于１９１５年１２月２５日宣布云南独立。由于开会的地方在护国寺，又是为护国而起义，所以取名为护国军。
中华革命党成立以后，孙中山也在准备武力讨袁，任命了各省的中华革命军总司令，派干部深入各省进行联络策动工作。他令陈其美赴上海，成立中华革命军东南军部；令居正赴青岛，成立东北军部；令胡汉民赴广州，成立西南军部；令于右任赴陕西，成立西北军部；令夏重民、胡汉民去加拿大，组织华侨讨袁敢死队。
这些革命党人在国内一些城市先后举行了暴动、暗杀或策动兵变等。１９１５年１月１０日，陈其美组织人在上海暗杀了袁的心腹干将郑汝成，给袁很大震动。紧接着陈其美、蒋介石又在上海策动防守上海的肇和、应瑞、通济三舰起义，这次起义最终未获成功。１２月，孙中山发表讨袁宣言，痛斥袁世凯的种种罪行：“今袁背弃前盟，暴行帝制……既忘共和即称民贼”，表示“誓死戮此民贼，以拯吾民”，号召“爱国之豪杰共图之”。
１２月１７日，李烈钧会同熊克武、方声涛等奉孙中山的命令，潜抵昆明策动起兵反袁。此前，孙中山已派李华英从东京前往北京与蔡锷联系，动员蔡锷南下反袁。蔡于１９１５年１１月１１日乔装离京赴东京会晤孙中山，后从东京经香港、河内顺利到达昆明，会同李烈钧、唐继尧发动反袁起义。而唐继尧此时仍然奉孙中山为精神领袖，并自言秉承孙中山关于民主共和的教导与启迪而举义反袁。所以护国之役的首发，亦未脱离孙中山的领导。
李烈钧唐继尧蔡锷
１９１６年１月１日，袁世凯称帝当日，云南护国军成立护国军政府，列举袁世凯罪状２０条，传檄讨袁。护国军第一军总司令为蔡锷，出四川入武汉；第二军总司令李烈钧，经广西、广东，取道湖南，江西至武汉；第三军总司令唐继尧，担任留守，负责后勤。
１月４日，袁世凯沿袭康熙平定三藩的战略，派军三面进攻云南。川省为一路，湘省为一路，桂边为一路，以曹锟为总司令，督率前进。蔡锷第一军分三路入川，川军张敬尧也以三路抵抗。１月１８日护国第一军在叙州燕子坡、横江地区与川军交战，护国军连战连捷，于２０日占领宜宾和屏山县。
袁世凯和日本签订出卖主权的二十一条，并未得到日本支持他称帝的允诺，于是又派周自齐赴日提出帝制交换条件６项，不惜以卖国割地为条件换取日本的支持。但日本认为袁世凯在国内已成众矢之的，行将失败，拒绝了袁的这项空头支票。在日本的中华革命党立即将此６项条款于１９１６年２月初通告国内外，并呼吁筹饷。此时欧洲各国的态度虽然不支持袁世凯称帝，但仍然帮助袁世凯迫害革命党人和爱国人士，孙中山于１月１８日致函康德黎夫人，请其夫妇促请英国政府改变对革命党人态度，勿要再做袁的帮凶。
但欧美一些自称民主的国家，向来不真正支持中国的民主革命运动，而俄、德等封建诸国，更是奉行对中国革命采取不遗余力的破坏政策。
为了推翻袁世凯的反动统治，建立民主的中国，孙中山还详细拟出了军事计划，即云、贵独立以后，鄂、赣、苏、杭等处，均准备行动，其中虽稍有泄破，然势力仍在，元气未伤。刻下，决注全力于粤省，旁及福建。闽粤下，与云南打成一片，南方局势已是自治，沿江各省，自然动摇。至于北方经营，现亦大有头绪。陕西革命军，断难扑灭。南方军械补足，即图大举北发。这个军事计划在此次反袁斗争中未曾用上，但在后来的护法战争和北伐中陆续得到实现。
袁世凯一面寻求帝国主义的支持，一面调兵遣将向革命军猛烈反扑。１月２８日，袁军反攻，双方激战四昼夜，袁军第一次夺取叙州府的企图被打碎，袁世凯不甘心受挫，又连续三次进攻叙府。袁军的企图被彻底粉碎。东路蔡锷率护国军第二梯团到达贵州毕节后北进，在四川与袁军展开激战，给张敬尧以沉重打击，使敌人闻风丧胆。
与护国军进军的同时，革命党人在其他地方也广泛开展武装反袁斗争。１月６日，广东陈炯明在惠州起义，占领平山。２月８日，居正、许崇智在山东起义，一周内连克６座县城。２月９日，朱执信进攻广州。１８日，蔡济民等在武昌南湖策动起义。２月２１日，杨王鹏率部于长沙进袭将军府和警察署，反袁斗争迅猛地扩展。
袁世凯妄想恢复帝制的倒行逆施不但激起了全国人民的强烈反对，连他身边的亲信也开始离他而去。１９１５年９月，黎元洪请求辞去副总统职务，不再到政府议事。１０月，徐世昌请辞国务卿职。１２月，一度亲袁的梁启超离京赴沪。接着，汤化龙、熊希龄等纷纷请假离京。在袁称帝之前，出现了一股政府官员弃职离京的风潮。在护国战争如火如荼地进行期间，１９１６年１月２７日，贵州首先宣布独立，广西于３月１５日也宣布独立。接着，广东、浙江、陕西纷纷独立。
迫于内外压力，袁世凯于１９１６年３月２２日发表声明，宣布取消帝制。但在撤销申令中，袁的口气依然顽固，仍以大总统自居，声称“今承认之案业已撤销，如有扰乱地方，自贻口实，则祸福皆由自召。本大总统有统治全国之责，亦不能坐视沦胥而不顾也。”袁下令废止洪宪帝号，却想保住大总统之位。在看到袁世凯的退位诏书后，孙中山于３月２３日又电告汉口的同志要把反袁斗争进行到底。４月中旬，滇、黔、桂护国军针对袁世凯所提停战议和条款提出六项条件：
（一）袁世凯于一定期限内退位，可免其一死，但须驱逐至国外。
（二）依云南起义时之要求，诛戮附逆之杨度、段芝贵等十三人，以谢天下。
（三）关于帝制之筹备费及此次军费，约六千万元，应抄没袁世凯及附逆十三人家产赔偿。
（四）袁世凯之子孙，三世剥夺公权。
（五）袁世凯退位后，即按约法，以黎副总统元洪继任。
（六）文武官吏，除国务院外，一律仍旧供职。但军队驻扎地点，须听凭护国军都督之指命。
但袁世凯坚持不退位，讨袁之役仍在进行中。由于革命党人力量相对薄弱，孙中山于３月２８日致电各地，要求把全部力量集中于上海。电谓：“款难分拨，此时务注全力于沪，以求万全。”但上海迟迟未能有所动作。孙中山又转而把目光投向山东，让居正“以全副精神对之，期以必占济南，则东北全局，可迎刃而解”。
孙中山感觉到军事人才的急缺，故请邓泽如于南洋物色得力助手，出资派他们到日本，加以军事训练，“用备他日中下级军官之选”。另外也请邓泽如物色军旅以外之敢死队，“对待毒蛇猛兽，须兼用直截了当功夫。”并且在写给胡维玩的信中还提到购买两架飞机的事，表现了其军事现代化的设想。在紧张的革命形势中，孙中山也不忘筹备建立中国的空军，派周应时与日本人坂本寿一签订救援飞机的契约书。
与此同时，陈其美在上海继续苦心策动反袁斗争，曾约定海陆军于４月１２日午夜同时发难，但因当日大雨，号炮无法点燃而延至次日凌晨。由于事先未及通知，海陆军未能响应。上海讨袁失败后，陈其美又派蒋介石等进攻江阴要塞。蒋一度占领要塞，终因内部分裂而失败。
为直接参加反袁斗争，孙中山偕廖仲恺、戴季陶、张继等于１９１６年４月２７日由日本启程回国，５月１日抵上海。孙中山抵上海后，于９日发表第二次讨袁宣言，强调保护约法，除恶务尽，对袁世凯不能迁就。孙中山还致电袁世凯，劝其退位。电文中有：“公知大势已去，始下令取消帝政，不得为皇帝，尤冀为总统，公之厚颜无耻，毋乃太甚！”
孙中山还改变中华革命军独立进行反袁战争的策略，致电南方独立五省当局，声明要和他们共同行动，将讨袁之役进行到底。为了表明自己的决心，孙中山还把中华革命党的青天白日旗暂收，改用通用的五色旗。
在全国一片倒袁声中，袁的亲信陕西陈树藩、四川陈宦、湖南汤芗铭先后宣布独立。袁众叛亲离，病情加重，于１９１６年６月６日死亡。至此，孙中山领导的护国战争结束。
孙中山高举“护法”大旗，南下组织军政府，但不久第一次护法斗争失败。援闽粤军重占广州，他重新南下组织正式的国民政府，就任非常大总统。
袁世凯死后，黎元洪继任大总统，孙中山立即给他打电报，提出恢复民初临时约法的问题：“中邦专制，历数千年，共和方新，忽被摧挫，去乱图治，愿力反前人所为。有如规复约法，尊重国会，尤不容缓。”又在给黄兴的电报中说：“……袁死，黎能复约法、召国会，当息纷争、事建设，以昭信义，固国本。”
“旧约法”即民国元年南京临时政府参议院制定施行的中华民国临时约法，它是中国第一部民主共和制宪法，有别于民国三年（１９１４年）袁世凯一手炮制为其专制统治服务的中华民国约法。“旧国会”是１９１２年末至１９１３年初第一次选举产生的国会，袁当上大总统后即通过剥夺国民党议员资格使之不足法定人数而无法开会。恢复两者是维护民主共和制所必需。在舆论压力下，１９１６年６月２９日，黎元洪发布命令，遵行临时约法和召集国会。不久，国会复会，民主与法治初显曙光。然而不久，风云迭变。
首先是以黎元洪为首的总统府与以段祺瑞为首的国务院之间，因参加第一次世界大战问题爆发了府院之争。黎元洪召安徽督军张勋进京调停，张却暗中与段密谋，到京后逼黎解散国会，接着让黎下台，黎逃入外国使馆。张勋在京拥废帝溥仪重登大宝，改元宣统，实行复辟。段祺瑞乘机打出反复辟旗号，组织讨逆军，进军北京，赶走张勋。１３日，溥仪退位，段祺瑞以再造共和的功臣自居，出任国务总理。段复出后，拒绝恢复临时约法和国会，废弃共和政体，实行武人专制。
自张勋复辟后，孙中山即举起护法大旗。段的武力统一政策也直接威胁到西南军阀的地盘，故孙中山的护法得到了西南军阀某种程度的支持。７月６日，孙中山率海军应瑞、应琛两舰离沪南下护法，７月１７日到达广州。在到达广州的当晚，即发表演说揭露复辟是北洋军阀所布置的政治圈套，他说：“段祺瑞引用段芝贵、倪嗣冲这些复辟派做讨逆军统帅，以逆讨逆，忠奸不分。今天的中国，不是复辟与共和之争，而是真共和与假共和之争。今天真复辟者少，假共和者多。”一语道破段祺瑞之流的阴谋诡计。
１９１７年，广州非常国会，选举孙中山为大元帅
孙中山等率部分驻沪海军抵广州后，邀国会议员赴粤，并致电和派人联络西南军阀陆荣廷、唐继尧等人，共图推翻以段为首的北洋政府。２２日程璧光率海军第一舰队开赴广州壮大护法声势。多数国会议员也不满段祺瑞的毁法专制，纷纷南下。因南下议员不足法定人数，孙中山便提议召开非常国会。
８月２５日国会非常会议在广州召开。９月１日国会非常会议选举孙中山为中华民国海陆军大元帅，陆荣廷、唐继尧为元帅。但护法政府并未得到西南军人的实际支持，９月８日唐继尧来电不受元帅职，孙中山去电劝勉，又派人携元帅印亲赴云南劳军，但唐继尧还是不合作。陆荣廷也致电非常国会表示反对另组政府，主张黎元洪总统复职。非常国会对陆的这个态度未敢指责，孙中山也通电表示了迎黎的态度。桂系广东督军陈炳焜则表示“反段不反冯”，对在广州组织军政府，表示不赞成也不干涉，西南军阀的态度埋下了护法失败的隐患。
护法之役从湖南开始。军政府成立前，段祺瑞为实现武力统一的计划，派心腹傅良佐为湖南督军，并将北洋军源源输入川省，湖南各界大为不满。９月１８日，零陵镇守使刘建藩通电宣告湖南独立。湖南局势严重，威胁到桂系。北洋军如果占领全湘，接下来必然是两广，因此陆荣廷主动邀请护法军政府出兵援湘。１０月６日，护法军湘军指挥部成立，任命程潜为总司令。陆荣廷指挥两广军队援湘，唐继尧亲率滇黔军队援川，分别与南下的北洋军交战，护法战争正式爆发。
孙中山与旧国民党各派势力也发动各省党人组织护法武装，起义讨逆。在短短三四个月内，护法战争遍及粤、桂、湘、闽、滇、黔、川、鄂、陕９省，赣、浙、苏、皖、豫、鲁、甘等省及东北地区也出现规模不等的护法武装及活动。
但是桂、滇等西南实力派虽然标帜“护法”以抵制北洋军南侵，其意却在割据自雄，而北洋政府内部也有着利益之争。直系为了对抗皖系的力量，高喊“和平统一”，竭力保持西南各省的实力。斗争的结果，段祺瑞辞去国务总理一职。西南军阀本来就不是真心护法，现在更是与直系勾结，反过来破坏护法运动。１２月，陆、唐二人未经孙中山同意，自行在湖南、四川两线宣布单方面停战。１９１８年西南军阀另组“中华民国护法各省联合会”，谋求南北议和，孙中山坚决反对。为了把孙中山排挤出护法运动，西南军阀又欲收买非常国会。３月，段祺瑞重新上台，组织北洋军反攻，护法军占领的地盘很快大部丢失。４月，非常国会秉西南军阀旨意通过军政府组织大纲修正案，改组军政府，将大元帅制改为总裁合议制，孙中山的领导地位受到排挤，军政府大权落入西南实力派手中。
１９１８年夏，孙中山被桂系排挤出南方军政府，６月孙中山辞职离开广东赴上海，他愤怒地指责南北军阀都是“一丘之貉”。第一次护法运动失败。
寓居上海期间，孙中山时刻关心着中国时局，潜心著述，其间护法粤军陈炯明部和许崇智部继续战斗，先后夺取闽南２６县，建立了闽南护法区，有了一块立足地。
其实，早在民国初年，孙中山与南北军阀的较量中，就深为没有一支自己能掌握的武装力量而苦恼。因此在广州护法时，孙就着意培植援闽粤军总司令陈炯明。孙中山给陈炯明极大的支持和赞助，先后派朱执信、廖仲恺、许崇智、戴季陶等前往漳州，协助陈炯明工作。并从经济上给予陈炯明大力的援助。在孙中山的倾力支持下，陈炯明经过一番苦心经营，使僻居一隅的漳州名声大振，俨然成为革命的新的政治、军事中心。
１９２０年８月，孙中山回师广州，重组政府，自己出任非常大总统，陈炯明集内务总长、陆军总长、粤军总司令、广东省长４职于一身，成为广东国民政府的铁腕人物。但陈与孙在政见上一向分歧很大，陈炯明积极参与“联省自治”运动，联络各地方实力派反对孙中山北伐的主张。
１９２２年２月３日，经过充分准备，孙中山以大元帅的名义命令各军分路北进，出师北伐。
但是，留守广东的陈炯明对孙中山的北伐命令采取阳奉阴违的态度，暗地与直系军阀吴佩孚勾结。在这之前，陈炯明派人在广九铁路大沙头车站暗杀了已经觉察其阴谋活动的粤军参谋长邓铿。不久，孙中山下令准陈炯明辞去粤军总司令和广东省长职务。
１９２２年６月１日，孙中山命胡汉民留守韶关大本营，自己则率卫士回到广州。孙中山之所以放心地回到广州，是因为汪精卫、马君武的报告。汪、马二人曾去惠州见陈炯明，陈对他们发誓，无论从党谊或人格，绝对不反孙中山，部下各级将领也绝无反对之人。倘有不听命令而反对孙中山者，“吾惟有自杀以谢国人”。汪、马不知是诈，信以为真，遂报告给孙中山。孙中山也相信陈炯明的誓言，不疑他会背叛自己。
６月１６日晨２时，陈炯明部４０００人围攻总统府，在广州城密布岗哨，断绝全市交通，陈部占领各要害机关，欲置孙中山于死地。
晨３时许，叛军已控制全城的机关、要道。叛军洪兆麟部湘军于拂晓时围攻总统府，府中卫士５０余人奋力反击，击毙击伤叛军３００余人。叛军攻击不下，乃炮轰总统府，火烧粤秀楼栈桥。
６月１９日，孙中山手书北伐军将领李烈钧、许崇智、朱培德等，命令各军迅速回师广州，“歼此叛逆，以彰法典”。２３日，外交总长伍廷芳因陈叛变，愤郁成疾，病死在医院，享年８１岁。孙中山号召全军奋勇杀贼，“以尽后死者之责”。此时，陈炯明一面贿买海军，谋袭长洲要塞，一面派钟惺可持书到永丰舰，假意求和。７月８日，海军三大舰“海圻”、“海琛”、“肇和”，因被陈炯明收买，叛变离去。９日，长洲炮台失守，海军官兵中有人主张舰队移至西江。孙中山坚决主张舰队炮击车歪炮台，驶至省河，以待北伐军回师。
１０日晨２时开始行动，孙中山命令“永丰”、“楚豫”、“豫章”、“广玉”、“宝璧”等舰，从海心冈驶至三江口。当舰队驶临车歪炮台时，发现叛军布置严密，不敢前进。孙中山下令以座舰“永丰”领先前进，然后命令各舰勇往直前，“豫章”舰长欧阳格指挥攻击最为得力。不料驶近炮台时，足有二营叛军野炮向“永丰”等舰齐发。“永丰”中弹６发，此时孙中山和蒋介石、谢心准等立于甲板上指挥发炮。经过２０分钟激战，舰队通过炮台，驶入白鹅潭集中，以策应北伐军回广州。１９日，陈炯明叛军发水雷炸“永丰”舰未逞。从７月１０日到２９日，北伐军在回师途中与叛军激战于韶关与翁源一带。陈炯明勾结直系军阀，采取南北夹攻之策，北伐军弹粮困乏，损失重大，被迫退往江西和湖南边境。
孙中山的武装讨逆，经过５９天的战斗，在陆上北伐军失利、海上孤军无援的情况下，决定离粤赴沪。８月９日下午，孙中山偕蒋介石、陈策、黄惠龙，乘英舰“摩轩号”到达香港，转乘俄国“皇后号”邮船赴沪。
孙中山脱离了白鹅潭之困后，倾注心血而惨淡经营的粤军几乎全部瓦解；他虽然指挥军队与叛军进行了将近两个月的战斗，但最后却不得不放弃他从事革命以来唯一的一块根据地。
