在袁世凯被清政府任命为内阁大臣之后，韩伯棠便将矛头对准了袁世凯。1911年11月28日，当袁世凯一行行经北京东华门外丁字街时，韩伯棠由道左一酒楼向袁投掷炸弹，可是未投中，仅伤其乘马三匹。袁的护卫统带袁金标被炸死，卫兵死伤者7人。与韩伯棠一起行动的杨禹昌、张先培、黄芝英等人均遇难，韩伯棠乘乱逃脱。

民国成立后不久，韩伯棠参加了孙中山先生领导的早期国民党，并在文牍部工作。

袁世凯窃取临时大总统之后，又图谋复辟帝制。韩伯棠和程饭牛等人获悉密情，于1914年3月，首次将其阴谋披露于报端，很快引起全国人民的公愤。同年5月，韩伯棠奉孙中山先生的密令，同程饭牛、钟鸣世等人秘密来到上海和苏州，联合军警，准备发难。同年9月，一切就绪，准备起义，不料被叛徒沙子填告密，韩伯棠在苏州三多巷周一同家被捕，同时被捕的还有周一同、钟鸣世等7人。同年12月1日，韩伯棠在赴刑场时，咬指出血，以血在内襟上书诗云：“借债重重已破家，是谁断送好中华？千秋自有董狐笔，撒手西归不理他！”韩伯棠就义的消息传出后，国人无不悲伤。蔡元培赋挽联云：“嚼指恨权奸，几番演说当途，挑动一雄翻大局；甘死死民国，数语明怀投笔，让他四支伴蒿山。”

蔡锷在云南组织护国军讨袁的时间是1915年12月，而韩伯棠等人在上海、苏州准备讨袁比蔡锷讨袁要早一年。故蔡锷说：“我之举事，非我一人所为，乃继韩伯棠等人之后，系中华民族之需矣！”