中國留日學生在日本接觸到各種新知識、新思想,促使他們滋長愛國主義和民主革命思想。而由於祖國貧弱而遭到日本人的歧視侮辱,更激發了愛國熱情和對清政府腐敗賣國的不滿。

隨著國內民族危機和革命形勢的發展,很多留日學生逐漸從主張改良走向革命。他們利用在國外求學的條件,舉行各種集會,組織革命團體,出版革命刊物和書籍。日本東京成了20世紀初中國革命團體的重要基地。孫中山領導的同盟會以及華興會、光復會等革命團體主要成員和骨幹,都是留日學生。同盟會在國內各省的負責人,也主要由留日學生擔任。

留日學生還通過各種刊物和編寫《革命軍》、《猛回頭》、《警世鐘》等各種書籍,進行革命宣傳,製造革命輿論。同盟會發動的十多次武裝起義,幾乎每次都有留日學生參加或擔任指揮。組織和發動武昌起義的共進會和文學社的部分領導人也是留日學生,辛亥革命(1911年)各地新軍起義的指揮官也大多是留學於日本士官學校等軍事學校,回國後在新軍中任軍官的留日學生。

20世紀初大批留日學生投身革命,有力地推動了中國革命形勢的發展,為辛亥革命作出了重大貢獻,不少留日學生還為革命獻出了鮮血和生命。