失败后改名“锷”,立志“砥砺锋锷”“流血救民”。复去日本,先入成城学校,继入陆军士官学校,学习军事,曾参与组织“拒俄义勇队”。其时他与蒋百里、张孝准三人,有“中国士官三杰”之称。1904年回国,先后在江西、湖南、广西等省教练新军。　宣统三年(1911),应云贵总督李经羲之邀,蔡锷入滇供职。七月,李经羲奏请朝廷,任命蔡锷为新军第十九镇三十七协协统。同年八月十九日(10月10日)武昌起义爆发,蔡锷多次召集中下级军官密议,九月初九(10月30日)夜发动起义,并任云南新军起义军临时总指挥。次日中午,云南省城光复,各地传檄而定,遂于九月十一日(11月1日),成立云南军政府,蔡锷被举为都督。他重申同盟会“驱除鞑虏、恢复中华、建立民国、平均地权”纲领;然后实行改革,整理财务,两次带头减薪,使“廉洁成为一时风尚”。与此同时,都督府先后派兵援蜀、援黔和援藏,稳定西南局势。　民国二年(1913),袁世凯当政以后,蔡仍坚持主张民主共和,致力南北统一,后遭到袁世凯猜忌,为削去其兵权,将他调离云南。10月,蔡锷到了北京,则縻以虚职,任为陆军部编译处副总裁、全国经界局督办等,常被监视,形同软禁。此时蔡锷明知于国家无益,仍勉力为之,修订了早年在广西起草的《军事计划》,整理、编译中外经界图籍,写成《经界法规草案》,还派人于短期内完成《中国历代经界纪要》和《各国经界纪要》等书,并自撰序言。