年加入了拒俄义勇队，1905年则与兄方声涛、姊方君瑛、嫂曾醒和郑萌参加入了刚刚由孙中山在东京创办的中国同盟会，成为了同盟会的第一批会员之一。不久后母亲逝世，方声洞返回福州治丧，并创办书报阅览所，宣传革命。1906年，方声洞再度赴日，进入千叶医专学校（今千叶大学医学部）学习，为的是研究化学、制造炸弹。1908年，他又到汉口与王颖结婚，婚后又与妻子同赴日本学医，决心“自办医院，专为贫苦产妇”，并介绍其妻加入同盟会。在日本期间，方声洞负责往返中日之间联络党人、秘密运送军火，还当选为中国留学生总代表、福建同乡会议事