本回国。他放弃了留学美国的计划，人生的历程又一次被改变。
放弃留学，对陈果夫来讲，虽有过暂时的烦恼，但慢慢的，他对学习知识有了自己的看法，认为探求学问不一定非到国外去不可，他后来在《生活回忆》一文中说：“经过三次失败，心里不免烦恼，后在政坛上唯命是从．有时可以得到一时的安定，可长此以往，亦难以安身。图为：陈诚。来遇到许多留学回国的亲友，感觉到他们到外国去了几年，并不能都有了不起的收获。因此我的心里又起了一度的变化，就是：要求学问，并不一定要留学，只要自己肯用心研究，或留心事物，也一样可以长进。”当然，“一个人做到老，学不了。能够到国外去一趟，求一点学问回来，自然是好的，但留学是留学，总不能为留学而老死外国。我的留学机会虽然一一消失了，我的读书兴趣却并没有因此减低。我自己相信，只要这样继续不断地学，活着一天，就学一天，比那远涉重洋，耗费大量金钱，去外国大学求得一纸文凭，或加上一个外国博士头衔，要实际得多”。另外一方面，就是“有些人对于外国的事物自以为很有认识了，而对于本国的事物却全不明了，或仅仅一知半解，这样，又怎样改良本国的社会，为国家尽最大的贡献呢？我是中国人，如果有机会，希望到外国去，研究学问，但我对于中国的事物，知道的并不多，我还是先明了自己的吧。方寸既定，便丢开一切的胡思乱想，专心补习中国书，有时也涉猎许多新的学识，随时订购各种杂志报章。如有一事不了解，则在有意无意之中询问别人，总以求得了解为止”。再说，一个人“只要学问不断的上进，人家不见得不承认他已经具有的高深学识，比对于普通大学生或留学生也不见得不敬重呢。自强不息与自暴自弃，其结果相差如此之远，这在当时的我看清楚了这一点，所以我的志向亦就安定下来，向‘自求进步’的路上迈进”。
陈果夫回上海后，迅速投入反袁斗争。此时，袁世凯已凶相毕露，6月间，他下令免去江西都督李烈钧、广东都督胡汉民、安徽都督柏文尉的职务，并派大军南下，发动反革命内战。7月12日，李烈钧在江西湖口誓师，组织讨袁军，发表讨袁通电。上海、江苏等地先后宣布独立，响应李烈钧，“二次革命”爆发。7月16日，陈其美被推为上海讨袁军总司令。陈果夫积极参加了这辛亥革命的最后一战。据他回忆：
民国二年6月15日，我从日本回到上海，17日即和二叔英士先生商谈讨袁革命进行事宜。英士先生要我和任君合作招集军校同学，其关于经济事项，则和张静江先生商量，军事事项和蒋先生商量。从此每日从事于集合同学之接洽和招待。到6月底同学报到的达数十人……7月10日至12日，我和任君，住在蒋先生寓所，计划奋勇军的组织编制预算和人选……18日，我们出发到梅家弄，在某施医局里面成立奋勇军，共计200名左右，随即发给枪械。奋勇军设司令长和副司令长，由任君和我分别担任。
蒋介石独掌大权20年的高招便是：对外一致“反共”。对内制造派系，互相牵制，互相抗衡，而自己稳坐钓鱼台，获取渔翁之利。奋勇军成立后，陈果夫指挥这支军队，积极配合讨袁军作战，作出了很大努力。
“二次革命”上海方面的战事首先在龙华爆发，陈果夫率领的奋勇军与钮永键所指挥的松军别动队协同作战，向袁军所固守的西炮台发动攻击。战斗刚刚打响，一部分松军因未经过军事训练，陡闻枪声，便仓皇后退。在松军之后的奋勇军一看情况不佳，便临时自动地负起了督战的任务。在陈果夫的指挥下，奋勇军皆持手枪，迫令后退的松军一律归队，不服从命令的当即枪毙。这样，逃散的松军纷纷归队，前方军心稳定下来。接着，陈果夫率奋勇军冒着敌人的密集炮火前进，终于一鼓作气占领西炮台。7月19日，讨袁军控制了南市龙华一带。战斗中，陈果夫率领的奋勇军勇于攻击、不怕牺牲的精神令敌人胆寒，当时上海各报对此连日均有详细的报道。
随后，陈果夫指挥的奋勇军与讨袁各军向敌军盘踞的重点——江南制造局所在的高昌庙发动总攻击。“围攻五日，以北洋军炮火猛烈，革命军死伤重大，官兵疲惫不堪，乃奉命撤退至吴淞炮台，会同居正等守御”。但此时，原来保持中立的海军发生突变，向讨袁军开战。吴淞口外，海军舰队大量集结，巨炮连发，压制了吴淞炮台的炮火。奋勇军奋力拼战，一些同学英勇殉难，总计“死12人，伤30人，不知下落者9人”。在这种情况下，陈果夫只得率军退到闸北。