1903年11月4日，黄兴、陈天华、章士钊、宋教仁等人，发起组织革命团体华兴会，从事推翻清政府封建统治的活动。黄兴被推选为华兴会会长。

黄兴是孙中山先生的追随者和最重要的合作者。1902年，黄兴赴日本留学，受到资产阶级民主革命的影响，转向革命。1903年他参加了拒俄义勇队，不久，义勇队改称军国民教育会。同年夏天，军国民教育会派他回长沙开展革命活动。11月4日，他以庆贺30岁生日为名，邀请陈天华、宋教仁、刘揆一等一、二十人，密议成立华兴会，从事反对清王朝的革命活动。

为避免清政府的注意，华兴会对外用“华兴公司”的名义，以集股“兴办矿业”为旗号，1904年2月25日，在明德学堂董龙璋的西国寓所正式召开华兴会成立大会，到会的有100多人。会议推黄兴为会长，宋教仁、刘揆一为副会长。华兴会根据黄兴的提议，确定了由湖南首先发难，然后再扩及各省响应。华兴会提出的革命口号是“驱除鞑虏，复兴中华”。并决定从联络会党入手，进行革命活动。在华兴会外，另立一同仇会，专门联络会党。1904年春初，黄兴和刘揆一，冒雪夜行30里，到湘潭茶园铺矿山一个岩洞中，与当时湖南著名哥老会首领马福益会晤，共商起义大计，决定在该年夏历十月初十西太后70岁生日时，在长沙发动武装起义，黄兴被推为主帅，刘揆一、马福益任正副总指挥。10月下旬，起义事机不慎泄漏出去，长沙府县衙门搜捕革命党人，黄兴化装逃往日本。1905年7月孙中山到日本时，经日本友人宫崎寅藏介绍，黄兴和孙中山会面了。孙中山主张把革命力量联合起来，黄兴表示赞同。8月20日，兴中会、华兴会、光复会以及留日学生中其他团体的一些成员，在东京成立同盟会。黄兴成为同盟会内仅次于孙中山的重要领袖。