期间，黄一欧奉父亲之命归国，参加光复上海之役，在镇江、杭州间来往，组建江浙联军，并担任沪军先锋队副司令。为了策应武汉方面，黄一欧率沪军会同浙江、苏州、无锡各地的民军进攻南京，黄一欧亲自参加战斗。1912年，黄一欧在上海加入国民党。1913年，黄一欧赴美国留学，入纽约哥伦比亚大学学习外交经济。1915年，蔡锷被袁世凯软禁于北京。黄一欧奉命自美国赴日本，和程潜等人帮助蔡锷逃离北京，经天津至日本，再经香港、安南到达云南，发动云南反袁起义。1916年黄兴去世后。1917年，黄一欧参加了援鄂军讨伐北洋军之战斗