在日本期间，他参与创设孙文（孙中山）的中国同盟会，该会创立时他成为会员。1911年（宣统3年）归国后，他一边当记者，一边进行革命的准备工作。他曾一度险些遭到清政府捕杀，经革命派人士赵声救出，后来赴上海继续从事革命工作。同年10月武昌起义爆发，沙淦和陈其美组织决死队进攻上海江南制造局。辛亥上海光复后，他任都督府参谋。中华民国成立后，沙淦加入江亢虎领导的中国社会党，任总部庶务干事。1912年10月，中国社会党在上海召开第二次联合大会，会上该党党内的国家社会主义者和无政府主义者就该党前途发生争论，国家社会