吕超入南京的陆军第四中学堂。当时，他为革命派思想倾倒，加入中国同盟会。1910年（宣统2年）春，入保定陆军军官学校。1911年（宣统3年）10月武昌起义爆发，吕超赴上海。此后，他奉陈其美的指示返回北方，同李石曾、汪兆铭（汪精卫）等共同创立北京的京津同盟会分会。1912年（民国元年）2月，在袁世凯的授意下，北洋军第3镇肃清了京津同盟会分会。吕超逃回四川。回到四川后，吕超投入中国同盟会会员、川军第5师师长熊克武手下。1913年（民国2年），升任第5师第2团团长。同年，随熊克武参加二次革命，败北后逃往上海