原來，在這期間，通過好友孫諫聲的推薦，馮玉祥偷偷閱讀了一些“犯禁”的書籍，了解到了以孫中山為首的革命黨人的先進(jìn)理念，并由此萌生出了強(qiáng)烈的民族意識(shí)，從根本上動(dòng)搖了頭腦中的狹隘忠君愛國(guó)的陳舊思想。

在孫中山革命思想的感召之下，身為熱血青年的馮玉祥，很快在第二十鎮(zhèn)聯(lián)絡(luò)了第七十九標(biāo)第一營(yíng)管帶施從云、營(yíng)副王金銘，秘密組織“武學(xué)研究會(huì)”，從事革命活動(dòng)?！拔鋵W(xué)研究會(huì)”以他們?nèi)齻€(gè)人為中心，迅速擴(kuò)展開來，第二十鎮(zhèn)參謀長(zhǎng)劉一清、第八十標(biāo)第一營(yíng)管帶王石清、第二營(yíng)管帶鄭金聲、第三營(yíng)參謀官孫岳，以及后來赫赫有名的張之江、李鳴鐘、韓復(fù)榘等人，均成為研究會(huì)的骨干。“武學(xué)研究會(huì)”的成員聚在一起，相互切磋，交流學(xué)習(xí)心得，革命熱情更為高漲。大家不約而同地剪掉了頭上的長(zhǎng)辮子，公開亮出了不與朝廷合作的反叛者身份。

順理成章地，1911年10月10日，當(dāng)辛亥武昌首義的槍聲打響，11月份，馮玉祥和他的“武學(xué)研究會(huì)”的弟兄們即在灤州舉起了義旗，宣布成立北方軍政府，通電南北，主張共和。王金銘被推舉為北方大都督，施從云為總司令，馮玉祥為參謀總長(zhǎng)，孫中山的聯(lián)絡(luò)員白雅雨為參謀長(zhǎng)，共同主持北方軍政府事務(wù)。

然而，由于雙方力量懸殊，革命勢(shì)力薄弱，灤州起義很快即被清廷所鎮(zhèn)壓。王金銘、施從云、白雅雨等十余同志不幸遇難，馮玉祥亦難逃厄運(yùn)，被捕后革去軍職，押送原籍，接受管制。

1912年，清帝宣布退位，袁世凱建立北京政府，陸建章奉命編練左路備補(bǔ)軍，為馮玉祥的境遇帶來了轉(zhuǎn)機(jī)。他被委任為第二營(yíng)營(yíng)長(zhǎng)，且得到了到河北景縣一帶招兵買馬的差事。

馮玉祥由此得到了全面施展自己才能的大好機(jī)會(huì)。

熟諳軍營(yíng)腐敗的馮玉祥，招兵時(shí)獨(dú)辟蹊徑，堅(jiān)決排除混吃兵餉的“兵油子”，只對(duì)質(zhì)樸健康的農(nóng)村青年敞開大門。馮玉祥的獨(dú)特作為，為他造就了日后成為他的西北軍骨干的一批精英，孫良誠(chéng)、劉汝明、佟麟閣、馮治安、石友三、過之綱等，都是這時(shí)候來到他身邊的。加上原二十鎮(zhèn)中的舊屬李鳴鐘、韓復(fù)榘等一批虎將，馮玉祥踏踏實(shí)實(shí)地夯牢了自己日后進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。一年之后，馮玉祥晉升為京衛(wèi)軍左翼亦團(tuán)團(tuán)長(zhǎng)，又在河南郾城一帶招收了田金凱、吉鴻昌、梁冠英等青年俊彥，其實(shí)力更是大增。

就在這期間，馮玉祥又做了一件異乎尋常的決定：下令全體官兵一律受洗，加入基督教，并在軍營(yíng)中建立禮拜堂，請(qǐng)牧師宣講教義。于是乎，他便得到了“基督將軍”的雅號(hào)。