这时，张鸣歧升为广西总督，沈秉坤任广西巡抚，蔡锷一人身兼兵备处总办和干部学堂监督，掌握着督练新军的大权。冷御秋和耿毅平时见蔡锷满嘴官语，出门坐轿，很像个官僚，便不敢贸然拿黄兴的介绍信去见蔡锷。冷御秋另外附了一信：“蔡总办惠鉴：我们从香港路过，遇到你的好友黄兴，带来一信，并有要事相商，请于明日晚九时到江南会馆前门一叙。冷御秋、耿毅顿首”冷御秋把两封信一起放在蔡锷办公桌上。约会那天，冷御秋、耿毅、何遂3人在江南会馆等候。会馆前面一带是小湖，他们预备了小船和武器，准备万一有变，乘船逃走。从9点等到11点，蔡锷没来，也没有其他动静。冷御秋说：“蔡松坡与梁启超素有关系，大概属于立宪派，我们要想个办法赶他走。”广西本来准备训练新军一师一旅，因财政困难，最后缩为一混成旅。

    这样干部学堂培养的200多名军官就太多了，蔡锷决定让学生考汉文，好的留下，坏的淘汰。考试结果，录取的120多人中大部分是湖南人，广西籍学生纷纷抗议。因蔡锷是湖南宝庆人，于是冷御秋所在的广西同盟会通过各种关系，以蔡锷任用私人、排斥广西人为名，弹劾蔡锷，使蔡锷不得已去了云南。临行，蔡锷请冷御秋和何遂等人吃饭，席间笑道：“成大事的人都有个修养，你们念过苏东坡的《留候论》吗?所谓‘猝然凌之而不惊，无故加之而不怒’，你们能做到这，当成大事。”冷御秋朝蔡锷笑而不言，敬酒后，自己连喝三杯，算是致歉。“逐蔡”虽是误会，却使广西同盟会的实力大大发展，他们在南门租了一处房子，成立了“军事指针社”，与陆军小学的学生来往最密切。

    冷御秋此时恢复了陆军小学提调的职务，更便于开展工作。广西同盟会又租了福裳街2号的房子，作为活动中心，出版《南报》(后改名《南风报》)，宣传革命。这时革命党人的生活是苦而乐观的，冷御秋月薪80元，全部交给梁史经营(称经理)，何遂除每月寄30元回老家供养母亲外，剩下的也全交经营安排。1911年初，香港同盟会本部派一唐姓同志找冷御秋，询问广西同盟会发展情况，通知4月将在广州起义，决定由冷御秋负责桂林方面，冷御秋加紧联络地方革命力量，密谋响应。4月21日，广州起义失败，这便是著名的黄花岗之役，牺牲86名同志，总指挥赵声侥幸逃难香港。广西策划响应之举，也走露了风声。

    一时剑拔弩张，风声鹤唳。因革命党握有军队实权，一般清末官僚又习惯于粉饰太平，广西巡抚沈秉坤未敢深究，只把学兵营长方声涛解职，但加紧对革命党人的监视，冷御秋成为“嫌疑犯”。冷御秋便韬光养晦，还拜了把兄弟。冷御秋年长称大爷，耿毅称二爷，时秀峰称三爷，刘松甫称四爷，何遂称五爷，景福戏院一个唱小旦的荣兰称六爷，后来排到二十几爷。许多并非同盟会会员，由此混熟了，后来大多参加了革命。

    冷御秋表现十分镇定，与清廷当局周旋，当局对他们戒备日懈。武昌起义后，广西同盟会支部原定于10月30日响应，因暴雨成灾，被阻未能出发。旧官僚与立宪派得悉，为了抢夺政权，于11月7日宣布和平光复。广西光复后，新军改称民军。这时清军南下，企图扑灭革命，汉口、汉阳先后失守。广西同盟会支部决定以民军混成协援助，冷御秋被任命为混成协统领，出师援鄂。冷御秋一行经长沙到湖北金口，由金口渡口到黄陵矾，准备进攻山东附近的毛成渡。镇守的清军于振长，十分迷信，得知地名叫毛(猫)成渡，认为己姓于(鱼)，遇毛(猫)

    不利，丢下辎重、粮食跑了。援鄂军前进至孝感，南北和议已开始，奉临时政府陆军命令，冷御秋又率军开往南京。这时中华民国临时政府成立，在孙中山就任临时大总统的大会上，冷御秋一派军人风度，笑容可掬地坐在孙中山身边。孙中山授予冷御秋中将军衔和文虎勋章，并委任他为民国第一军第三师师长。正准备北伐，不料这时孙毓筠任安徽都督，不得军心，因冷御秋系安徽武备学堂毕业，又在安徽担任过军职，对安徽军界比较熟悉，就电邀冷御秋赴安徽任都督府参谋长。1912年孙毓筠辞职，柏文蔚继都督职，冷御秋改任第九师师长，镇守徐州。这时，徐州城内精华已被从南京溃退的张勋江防军劫掠一空，人民流离失所，卖儿鬻女者，比比皆是。冷御秋目睹此凄惨景象，极为感愤，乃清剿游匪，整顿军队，腾出民房，提倡实业，为贫民谋生计，作了一些有益于人民的事，受到当地民众的欢迎。冷御秋因此获陆军部长嘉奖。

    1913年，第九师改编为江苏陆军第三师，冷御秋乃任师长，驻守徐州。1913年3月20日，国民党代理事长宋教仁在上海被袁世凯派人暗杀，激起全国人民愤怒。孙中山在沪主张兴师讨袁，发动“二次革命”。

    孙中山明知敌我力量悬殊，很难取胜，但对同志们说：“不战必然要被消灭;战，成败未可知。与其不战而被消灭，不如战败而发扬我们的革命精神。”7月15日，黄兴出任江苏讨袁总司令，冷御秋为江苏讨袁先锋部队。

    这时因战争环境险恶和其他原因，暂时发不出军饷。有一个营长率部哗变索饷，不少士兵在门外操场鼓噪。该营长持枪闯入冷御秋师长室内，威胁道：“冷师长，你如不立即发饷，就毙了你。”冷御秋镇静如常，好言道：“有话好说嘛。”突然乘其不备，飞起一脚，将该营长的手枪踢落在地，随即拨出自备手枪，将其击毙。随后，他敞开大门宣布：“营长叛变，已就地正法，此事与弟兄们无关，不用惊慌。”操场上鼓噪的士兵毫无思想准备，个个不知所措。尔后，冷师长召集官兵训话，一场即将发生的暴乱，迅速平息。冷御秋所率的第三师，遭到北洋军阀冯国璋和张勋辫子军的联合进攻，不畏强敌，扼守徐州7天。当时沪宁铁路和长江航运等掌握在帝国主义手里，交通完全断绝。冷御秋终在寡不敌众，后援不继，又临阵受伤，部下张宗昌、褚玉璞叛变投敌，战斗遂告失败。“二次革命”失败后，冷御秋同江月青到达上海，随后由沪东渡日本，继续追随孙中山先生革命。妻子殷嗣辉先避迁上海，不能安居，常一日几次搬迁住处，不得已，只好带着刚满周岁的长女福安到日本避难。1915年3月，长子福田出生于日本神户，一家人欢天喜地。孙中山览于部分革命党人意志不坚定，党的组织不严密，到日本后，于1914年7月8日，在东京组建中华革命党。大家宣誓之后，在誓词上按手印。孙中山先生看见最后一个冷御秋不按手印，便笑道：“御秋，怎么不按手印啊?”冷御秋沉思道：“我认为不应该宣誓效忠一人，不应该以名利号召入党，因为这样违背革命党素来提倡的平等、自由之精神。所以我不按手印。”众人面面相觑，孙中山先生掠过一丝不快，但很宽容地笑道：“好吧，你可以保留你的做法。”1915年冬，袁世凯实行帝制，蔡锷在云南发动护国讨袁运动。

    冷御秋立即携儿女从日本回到上海，投入护国军讨袁运动。翌年，岑春煌、梁启超、李根原在广东肇庆成立军务院，冷御秋随章士钊赴粤，任职司令部参谋处长。6月6日，袁世凯死。6月22日，冷御秋致电国务院秘书徐树静，敦促段祺瑞迅速恢复《临时约法》，召集旧国会，组织合法内阁，罢黜帝制祸首。但张勋复辟后，段祺瑞拒绝恢复《临时约法》，以执政名义解散了参众两院，孙中山又组织了西南五省的力量，进行护法。冷御秋又投入护法运动，随孙中山南下广州。

    9月10日，孙中山就大元帅职，护国军政府正式成立。孙中山任命冷御秋为中华民国护国政府总参议和内务部副部长，不久又任命他为代理内政部长。某军阀见冷御秋一人在军，未携夫人同行，为了拢络冷御秋，以美色相诱。一次送来两个小妾，被冷御秋退了回去。第二次以伺候冷御秋为名，又送来两个小婢女，又被冷御秋退了回去。当时一般小军阀都是三妻四妾，而冷御秋身为总参议(武官之首)，竟拒绝纳妾，一时传为佳话。