李明在北方跟沙俄谈判时，南方的同盟会，青帮组织推选了以孙文为南京大总统，中国同盟会，亦为中国革命同盟会，是中国清朝末年，由孙先生领导和组织的一个统一的全国性资产阶级革命政党。
1905年8月20日，中国同盟会在东京召开成立大会，到会者约有100人，除甘肃尚未派留日学生外，其余关内17省均有人参加。大会通过孙先生起草的《同盟会宣言》和《同盟会对外宣言》以及黄兴起草的会章。经大会讨论通过的章程规定，以东京为本部所在地，总理以下分设执行、评议、司法3部；在国内外分设9个支部（国内有东、西、南、北、中5个支部，国外有南洋、欧洲、美洲、檀香山4个支部），并在各省区成立分会。会上推举孙先生为总理，黄兴为执行部庶务长，协助总理主持本部工作。大会又通过以《二十世纪之支那》杂志作为同盟会的机关报，后改名为《民报》 。
中国同盟会在推翻清政府、结束中国两千多年封建帝制的辛亥革命中起到重要作用，成立了中国历史上第一个资产阶级共和国——中华民国。
1905年7月，在黑龙会领袖内田良平的牵线下，孙先生返回日本东京，倡导筹备成立中国同盟会。
1905年8月20日，在东京赤坂区头山满提供的民宅二楼榻榻米房，中国革命同盟会成立（中国同盟会由兴中会、华兴会、光复会合并而成），孙先生被推举为总理，黄兴等任庶务；除制定了《军政府宣言》《中国同盟会总章》和《革命方略》等文件，并决定在国内外建立支部和分会，联络华侨、会党和新军，成为全国性的革命组织。 其机关刊物是《民报》。孙先生为其总理，黄兴为副总理。会上通过了孙先生起草的《中国同盟会宣言》、《中国同盟会对外宣言》以及由黄兴等起草的会章。会章共30条，以后经过修改、成为24条。当天，还选举了总部的主要干部。孙先生被一致推选为中国同盟会总理。黄兴被推为负责执行部的庶务。中国同盟会的本部设在日本东京。
中国同盟会确认其政纲为孙先生提出的“驱除鞑虏，恢复中华，创立民国，平均地权”十六字纲领，该纲领后又被解释为三民主义学说；发行《民报》作为机关刊物（原名《二十世纪之支那》，为华兴会机关刊物，同盟会成立后易名《民报》）。《民报》在章炳麟、陶成章等主编下，由胡汉民、汪精卫等执笔，与由康有为、梁启超执笔的主张保皇的《新民丛报》展开激烈论战，成为革命思想的重要阵地。
中国同盟会的前身是湖南华兴会（黄兴、宋教仁、陈天华等）和广东兴中会（孙先生、胡汉民、汪精卫等）。继兴中会之后，全国各地资产阶级革命团体相继出现，主要还有江浙光复会（陶成章、章炳麟、蔡元培、秋瑾等）、科学补习所等多个组织。
中国同盟会在1907年一度分裂。孙先生因未经众议收受日本政府资助离开日本，导致光复会退出。孙先生与汪精卫、胡汉民等于南洋另组总部；而黄兴则继续支持孙先生。
其中1906年萍浏醴起义是中国同盟会成立后发动的第一次大规模的武装起义，是太平天国以后中国南方爆发的一次范围最大的反清革命斗争，牺牲义军将士及其亲属逾万人；黄花岗起义参与及牺牲者多为同盟会骨干成员。