李大钊满怀爱国热忱，花费六个昼夜，写出《留日学生全体泣告全国同胞书》、《敬告全国父老书》等文章，呼吁全国人民共同反抗日本侵略，并于2月间以通电形式传回国内。
经过将近4 个月的谈判，袁世凯被迫接受“二十一条”中一至四号要求，于5 月9 日晚11 时在协议上签字。李大钊在日本得知“二十一条”签约后，义愤填膺，立刻编印《国耻纪念录》，发表《国民之薪胆》，鼓舞中国人民“勿灰心，勿泄气”。
1915 年8 月，“筹安会”成立，袁世凯复辟帝制之野心已是路人皆知，李大钊与友人组织“中华学会”，同林伯渠等人组织的“乙卯学会”相配合，进行反袁斗争，后来两个学会合二为一，命名为“神州学会”，成为留日学生中反袁斗争的中坚力量。
12 月12 日，袁世凯果然逆历史潮流而动，宣布改共和为帝制，定年号为“洪宪”。一时间，国内国外，大江南北，反袁斗争浪潮迭起。蔡锷在云南首举义旗，起兵反袁。
留日学生总会立即行动起来，推举李大钊为文事委员会编辑主任，负责宣传工作。李大钊一面组织集会宣传演讲，一面为反袁义军募集军饷。为将反袁斗争与国内护国战争紧密联系在一起，1916 年1 月末，李大钊回到国内，在上海与支持云南义军的有关人士接洽，共商讨袁事宜，并将所募军饷做了交割。