程家柽透过裁缝师、三合会会员郑可平辗转见到隐居横滨的孙文，听了孙文讲解"民族、民权、民生之理，及五权分立，暨以铁路建国之说"，程家柽当场表示要"树党全国，以传播之"。孙文当时的愿望却是联系20名东京留学生，其中学习陆军的10人，专门利用广东广西的三合会、长江流域的哥老会创建军队；学习法政的10个人，主要在占据城池后处理地方上的行政事务，并且与外国人进行国际交涉。程家柽觉得这样做远远不够，主动帮助孙文与留学生进行联络，这样才有了1905年8月20日正式成立的中国同盟会。
关于同盟会的成立，宋教仁在《程家柽革命大事略》中回忆说，程家柽在自己居住的北辰寓庐召集陈天华、黄克强、宋教仁、白逾桓、田桐、张继、但焘、吴旸谷与孙文聚会商议，孙文"所斤斤者，仍以二十人为事"。为了让孙文振作起来充当革命党名义上的党魁，程家柽专门联络宋教仁等人，于8月13日在富士见楼组织了一场3000多人的欢迎大会。程家柽在会上"痛言革命之理，鼓掌之声，上震屋瓦，孙文大悦"。
与宋教仁的叙述相印证，张继在为《程家柽革命大事略》一文题写的跋语中介绍说："余常有言：中山提倡革命者也，克强实行革命者也，韵荪组织革命者也。向使学界而无韵荪，则中国同盟会必不能以成，北京而无韵荪，则吾同志死者必不可胜数。完全终始，一手维持，韵荪大矣，然而韵荪不言矣。"
1905年7月30日下午，宋教仁应邀来到赤坂区桧町三番内田良平住宅兼黑龙会事务所时，同盟会的第一次集会已经开始。他在当天日记中为同盟会的成立留下了最为原始也最为准确的文字记录："到者七十余人。孙逸仙先演说革命之理由及革命之形势与革命之方法，约一时许，讫，黄庆午乃宣告今日开会原所以结会，即请各人签名云。乃皆签名于一纸，讫。孙逸仙复告此会宗旨，讫。复由各人自书誓书传授手号，卒乃举起草员，规定章程，举得黄庆午等八人，讫，乃闭会。"
