井庆四郎向警视总监安乐兼道等人的《有关亡命来日之中国人调查报告》中说：“陆军少将蒋介石（陈其美之部下）自上海来日，于九月一日到达长崎。”其间，蒋介石在黄兴主办的设在东京的军事教育机关“浩然庐”学习过，又受陈其美的指派赴东北活动。

　　同时，蒋介石又参加了孙中山新建的中华革命党，给孙中山呈上了《上总理陈述欧战趋势并倒袁计划书》，提出：“此次欧战时期延长一日，即袁贼之外交势力薄弱一日，范围扩大一部，即吾党之外交关系胜利一步也。若吾党不于此袁贼亲西排东之外交失败期内，乘势急进，则时不再来，后悔莫及矣。”蒋在上海进行反袁活动，袁世凯曾下令通缉。这次反袁斗争失败；蒋介石再去东京。

　　1915年二月，陈其美从日本返沪进行反袁活动，将蒋介石留在东京处理善后。《陈英士年谱》中说；“二月，由日本返沪主持讨袁军事，留蒋公在东京处理未了之事。公送至横滨轮次，慰之曰：‘此去万一不幸，而为袁氏所害，余当为兄之第二化身，以成未竟之志！”’这一年10月，孙中山任命陈其美为淞沪司令长官，在上海组织反袁军事活动，陈又将蒋从日本召回上海参与反袁活动。当时，蒋介石在淞沪司令长官总机关任机务，不仅“作城计划，由蒋公手订”，而且“先生偕蒋公并亲临南市工程总局督战”。蒋介石参加运动肇和舰、袭取应瑞舰、攻夺陆地各官署的军事活动。

　　孙中山于同年5月初自日归国。9日再发表讨袁宣言，决心推翻袁世凯。袁世凯也对陈其美暗下毒手，买通叛徒张宗昌，主谋刺杀陈其美。张宗昌又以13万元赏金物色凶手，并买通革命叛徒李海秋，欺骗陈其美，说是“鸿丰煤矿公司”要向日商中日实业公司代款，请陈介绍签订合同，合同成立后，可以出十分之四的款辅助革命。其实根本无此公司，是由许国霖、程子安假造出来的。陈因经费困难，无及细想，便同意了。5月18日下午2时许，陈抱病从渔阳里寓所乘人力车到萨坡塞路14号总机关办公。这个总部是日人山田纯三郎租赁的。一楼为客厅、食堂，二楼山田所住，三楼为总部。陈刚一上车，车夫就问是到萨坡赛路吗？陈其美顺口答是，但心中甚疑。到总部后又对吴忠信说及此事，吴亦认为奇怪，但全无疑及李海秋之事。不久，许国霖等三个中国人和两个日本人一同来到总部客厅。大家刚一入座，李海秋即告说忘带合同，起身出门去取。就在此时，闯入两个汉子，一个是张宗昌的营长，对准陈其美连续射击，陈中弹倒地而亡。丁景梁等人亦负伤。混乱中凶手逃走。

　　陈死后，山田却将陈尸抛到门外，不愿受连累。蒋介石闻讯赶来，雇车载陈尸回法租界蒲石路新民里十三号自己寓所。陈身无分文，只留二十元于身后。

　　5月20日，蒋为陈撰祭文于上海，自称为陈之义弟。祭文哀叹日；“呜呼！自今以往，世将无知我之深，爱我之笃如公者矣。”并立志“死者之业未成而生者成之”。继则倾诉世事和革命之艰辛：“世路崎岖，人心险阻，瞻前顾后，徒增寒心”。整个调子十分悲凉凄怆，低徊不已。至1917年5月，蒋奉陈灵柩归葬于浙江吴兴县太湖之滨。孙中山为题墓碑“陈英士先生之墓”。事后，许国霖判无期徒刑；李海秋因证据不足开释，却因另一暗杀事件被北洋军阀指控，处死。

　　同年（1916年）6月6日，袁世凯死。当月，蒋奉命前往山东，参加中华革命党所领导的中华革命军东北军，任居正总司令部之参谋长。孙中山原先所以选中此处组建东北军，是因为山东地近京城，欲从根本上倾覆袁世凯，直捣京师，此时东北军已占领山东东部地区。蒋奉命于7月31日上任，职中很是负责，并记有军中日记，记载他于职中每天忙于修改操法，整顿队伍，并到师、团视察和定备设施。如增设军医科，各师、团设军医等即是他的建议。他又认为“代理总司令命各队出操时，须先施五分钟柔软体操，以练筋骨”。

　　蒋因此锋芒显露，得罪了同僚，并为同僚所不容。而蒋又常盛气凌人，目中无人，则双方矛盾日益激化，因之于8月12日，又奉命北上迎居正，离开部队。此次共上任13天之久（这期间许崇智代居正为总司令）。旋自京归沪，一方面主持东南党务、军事，一方面于上海经营证券交易。他离开军队的原因，主要是他和同僚合不来，人家都对他有意见，并纷纷向孙中山告他的状。对此有记载云：“性倔强躁而易怒，偶不惬意，辄暴跳如雷。处事则往往偏执一见，无他人置喙之地，故同僚……常表恶感。……众不能忍，群向孙先生告发，……不得已，乃悄然引去。”

　　同年（1916年）10月6日，蒋纬国生。关于蒋纬国，有云：“为蒋与日本女人所生。”但据蒋介石厨师蒋小品说，蒋纬国为戴季陶所生。戴因怕夫人，不敢扶养，乃由姚怡诚扶养成人。后蒋又于其家谱中改纬为宋美龄所生。故蒋纬国所出是个谜团。从蒋对纬国的亲热程度看，又似为其亲子。又观纬国青年时照片，多有与蒋相似处。但蒋纬国今已确认生父为戴季陶，其生母为日本女士。

　　蒋在上海经营证券交易之事，甚是顺利，并发了大财：“不半载，迭获巨利，母子相加，竟达十数万元，严然富商矣。”自