同年9月，他应南京第9镇第17协第33标第2营管带赵声的招聘，任该营前队队官。赵声任第33标标统后，柏文蔚升任第2营管带。1906年（光绪32年），他加入中国同盟会。同年秋，柏文蔚和同郷孙毓筠共谋以炸弹暗杀两江总督端方。刺杀失败后，他逃到东北，加入吉林省的胡殿甲所率的吉强军。1907年（光绪33年），吴禄贞负责吉林省边境事务，经吴推举，柏任参谋。1908年（光绪34年）吴任新军第1镇镇统，柏任哈尔滨屯田营管带。1910年（宣统2年）2月，他任奉天督练公所参谋。
辛亥革命、二次革命