章太炎被捕后，上海《新闻报》上有文章，嘲笑章主动送上门，“不去为愚”。章看见此文后，写下《狱中新闻报记者书》一文，刊登在最后一期《苏报》上。章在文中称：在当今的时代，必须实行革命，而“吾辈书生，未有寸刃尺匕足之抗衡，相延入狱，志在流血，性分所定，上可以质皇天后土，下可以对四万万人矣！”最后，章太炎嘲讽《新闻报》的记者说：“斥鹌井蛙，安足与知鲲鹏之志哉！”并以革命者的豪情写道：“天命方新，来复不远，请看五十年后，铜像巍巍立于云表者，为我为尔，坐以待之，无多聒聒可也。”从此文足见，章太炎当时就有杀身成仁的想法。
会审公廨开庭之日，章太炎长发披肩，穿着他的“汉家和服”。邹容剪掉辫子，西服革履。庭审完毕，他们坐着马车回巡捕房，上海街头万人空巷，争睹章、邹英容，章高声诵诗曰：“风吹枷锁满城香，街市争看员外郎。”
章太炎被判刑三年，邹容被判刑两年。1904年5月正式宣判以后，章太炎、邹容被移送到位于提篮桥的上海西牢监禁。章太炎回忆，两人虽不在同一监室居住，但在同一个工作室做裁缝工作，主要缝袜底，有时也缝囚衣。章太炎近视，缝补动作不敏捷，经常挨巡警的棍子。章后来回忆狱中生活说：“今西人所设狱，外观甚洁清，而食不足以充腹，且无盐豉，衣又至单寒，卧不得安眠，闻铃即起。囚人相对，不得发一言，言即被棒。此直地狱耳。”
面对狱卒的虐待，章太炎曾对邹容说：“尔我体皆弱，又不忍辱，与为白人陵藉而死也，勿宁早自为计，然以禁锢期限计之，我三年，尔二年，尔当生，我当死。”邹容哽咽流涕：“兄死，余不得不死。”章说：“不闻子胥兄弟事耶？且白人内相陵逼，而外犹恶其名。余死，彼惧烦言之不解也，必宽假尔。”因而求死，但在狱中，刀索金环毒药皆不可得。章太炎遂决定绝食，并言：“独饿死耳。中国饿死之故鬼，第一伯夷，第二龚胜，第三司空图，第四谢枋得，第五刘宗周，与我而六。”章断食七日不死，同狱之人劝道：“断食虽久，不必死，徒呕血耳，毋自苦。”章遂放弃。但邹容却随之病倒，一年后，年仅二十岁的邹容庾死狱中，章太炎伤恸不已。
由于邹容的死，章太炎在狱中的情况大为改善，章后来在《与篁溪书狱中事》中写道：“威丹（邹容的字）既殁，白人稍善视余，使任执爨之役，因得恣意啖食。余之生，威之死为之也。”张篁溪也在《章太炎先生在狱佚闻录》中记载，后来章得到一个美差：做饭，因为做饭的人可以偷吃，这是做饭者特有的权利，故其他犯人极为羡慕。
1906年6月29日，章太炎出狱。是日之晨，蔡孑民、叶浩吾、蒋维乔等数十余人，均集于河南路工部局门前守候，迎接章重获自由。出狱时，章剃一光头，人谓恐风吹伤脑，章笑曰：“刀尚不怕，乌论风吹。”孙中山也特地派龚炼百、时功玖、胡国染、仇亮等人专程从日本到沪，迎接章出狱。当章走出牢门，大家鼓掌欢迎，一齐乘马车至吴淞中国公学。熊克武问章：“你准备去哪里？”章说：“中山在哪里，我就去哪里。”同盟会总部代表即代表孙邀请章太炎赴日本，章马上表示：“孙逸仙与吾辈同气，允宜合作。”当晚就随同盟会代表东渡日本。
到日本后，章太炎担任《民报》主笔。章一接手《民报》，立即引起清政府的恐慌。清政府马上派唐绍仪与日本政府交涉，于是《民报》被禁，章太炎几次入警署进行交涉，并三次致书日本内务大臣，均未果。1908年11月26日，东京地方法院裁判厅开庭审讯，章太炎据理辩驳，无懈可击，裁判长被章的辩词说得张口结舌、理屈词穷。但东京地方法院仍判决章太炎罚金150元或服役150天。章的学生鲁迅、许寿裳等人代他交了罚金，章太炎在被关押一天后获释。
1913年，二次革命失败后，新婚不久的章太炎从上海跑到北京讨伐袁世凯。当时袁世凯密布网罗，搜捕革命党人，孙中山、黄兴等人邀章同去日本，章拒绝，理直气壮地说：“以前为了反帝反满，所以在日本闹革命，现在已经光复，为什么还要去日本！”汤国梨也曾力劝他东渡，但他毅然说：“事出非常，明知虎穴，义不容辞，我志已决，卿毋多虑。”遂匆匆北上。
吴宗慈回忆，是袁世凯授意共和党“急电促章入都”的。“太炎先生居沪，常发表反袁文字，一纸宣传，报章争载，袁恨且畏，而无如何。鄂人陈某献媚于袁，谓破可致太炎于北京，袁颔之，陈乃商之共和党郑某、胡某，于党中集会，谓党势孤危，不如请太炎先生来京主持党事，党议韪之。不一月，先生遂入京，即寓化石桥共和党本部。到京后，仅一往晤黎公，袁遣人招之往见，弗应也。”
袁世凯命北京军政执法处明以保护共和党党部，暗对章太炎进行监视，限制其行动，并不许章随意与他人会面。章开始并不知情，一日，他乘车外出赴宴时，宪兵也跳上车，呈前后夹卫状，宴后归时，夹卫如故。章颇觉奇怪，问张伯烈，张未如实相告。第二日，他再问胡培德，胡对他说：“此为袁世凯派来保护者。”章闻言大怒，抄起手杖把宪兵打得抱头鼠窜，这才心情大好，对吴宗慈说：“袁狗被我赶走了！”吴只能唯唯以对。
章太炎曾致书袁世凯，要求袁勿对其进行监视，但袁并不理会。吴宗慈回忆这段时间章的生活状况：“先生居党部右院斗室中，朋辈过从极少，日其谈话者为宗慈与亚农，张真吾三数人耳，上天下地，无所不谈。谈话既穷，继以狂饮，醉则怒骂，甚或于窗壁遗遍’袁贼‘字以泄愤，或掘树书’袁贼‘埋而焚之，大呼’袁贼烧死矣‘。骂倦则作书自遣，大篆、小楷、行草，堆置案头，日若干纸，党中侪辈欲得其书者，则令购宣纸易之，派小奚一人主其事。”
章太炎喜以花生米佐酒，居化石桥时，每饮必去花生蒂曰：“杀了袁皇帝头矣。”继而大乐。
为了收买章太炎，袁世凯曾派陆建章的秘书秦某（曾为前清翰林）前去探望章太炎。吴宗慈回忆：“秦入，致词毕，探怀出钞币五百元置书案。先生初默无一语，至此，遽起立持币掷奏面，张目叱曰：’袁奴速去‘。秦乃狼狈而遁。”
章太炎被监视，心情郁郁。此时，其得意弟子黄侃到北大教书，前来陪侍，章便口授《中国文学史》讲义，由黄侃悉心整理，师徒二人常夤夜不辍，章稍觉宽慰。
吴宗慈回忆：“黎公念先生抑都，召慈等至瀛台，商所以安慰之策，嘱询先生在京愿为何事，经费可负责，并言袁对之尚具善意，但不欲其出京及发表任何文字耳。慈等归商先生，先生表示愿组考文苑事。复黎公命。黎往商袁，年拨经费十五万元，先生开列预算，坚持非七十五万元不可。袁允经费可酌增，但不必如预算所列，设机关办事。……先生最终表示，经费可略减，但必须设机关办实事。……双方谈判，终告决裂。……当时预算中，所拟办事人才，其高足弟子黄季刚，赫然首选焉。”
出京不得，章太炎就开始讲学，聊以解忧。吴宗慈回忆：“国学讲习所遂克期成立。……袁氏私人受命来监察者，亦厕讲筵。讲授科目为经学、史学、玄学、子学，每科编讲义，党中此类书籍无多，先生亦不令向外间购借，便便腹笥，取之有余。讲授时源源本本，如数家珍，贯串经史，融和新旧，阐明义理，剖析精要，多数到创见之处。讲学时绝无政冶上感情，不惟专诚学子听之忘倦，即袁氏之私人无不心服，忘其来意矣。”
1914年1月3日，章太炎摆脱袁世凯便衣的监视，托人买好了离京的火车票。临行前，章约共和党本部干事张伯烈、张大昕、吴宗慈等人前来为自己饯行。席间，众人豪饮，有人倡议以“骂袁”为酒令，章大喜，边喝边骂，结果一直喝到下午五点。到了车站，已经阒静无人，火车早就开了。
延误了火车，章太炎不愿回共和党党部，到六国饭店住下。谁知甫一住下，看守他的军警便闻讯而来。章气愤异常，张伯烈劝他去见见袁世凯，向袁当面辞行。
1月7日晨，天气异常寒冷，章太炎独自赴总统府见袁世凯。章身着蓝布长衫，手持羽扇，扇下坠勋章，兀坐承宣处，等候袁召见。少顷，梁士诒前来接待，未及开口，章即说：“吾见袁世凯，宁见汝耶？”梁默然而去。旋即又来一秘书，谓总统事冗，请稍待。久等无消息，章太炎大怒，将承宣处内器物几乎砸尽。至下午五时许，陆建章昂然入内，向章鞠躬道：“总统有要公，劳久候，殊歉。今遣某迎先生入见。”章思忖片刻，随陆出门，登上马车。车出东辕门，章唶曰：“见总统胡不入新华门？”陆笑对曰：“总统憩居仁堂，出东辕门，经后门，进福泽门，车可直达，免步行耳。”章颔首。由是，章被骗至某军事废校囚禁。
章太炎被捕的消息一经传开，便有当日同盟会的故旧前往总统府为他缓颊：“袁总统有精兵十万，何必畏惧一介书生，不恢复其自由呢？”袁回答道：“太炎的文笔，可横扫千军，亦是可怕的东西！”袁为向舆论交代，不好给章派罪名，就定了个“疯子病发违禁”的滑稽名目，将章太炎幽禁。
袁世凯曾准备接章太炎的家属来京与章同住，章以为是“诡术”，汤国梨也怀疑袁有阴谋，都谢绝了。袁世凯长子袁克定曾来看望章太炎，让章住到他的家中，章默不作声，最后作罢。
1月21日，章太炎被移至龙泉寺，杀人如麻、被人称作“陆屠夫”的陆建章亲自骑马前导，以示恭敬。人均异之，问陆，答曰：“他日太炎若能为我草一檄文，则我可少用十万兵马，安得不尊？”陆又说：“太炎先生是今之郑康成。黄巾过郑公乡，尚且避之。我奉极峰命，无论先生性情如何乖僻，必敬护之；否则并黄巾之不如了。”
移居龙泉寺的翌日，袁世凯次子袁克文亲自前来送锦缎被褥，但未敢面见章太炎，只是让人转交。章觉得窗缝外有人窥探，牵帷一看，乃是袁克文，便立即入室点燃香烟，将被褥上烧出许多洞穴，遥掷户外，曰：“将去！”
袁世凯告知陆建章应特别优待章太炎，不得加以非礼，但也不许章越雷池一步，陆奉命唯谨。章焦怒不已，常以杖扫击器物，并欲焚烧屋宇，陆只是吩咐守卫慎防而已。据陆建章言：“袁曾手示八条，保护太炎先生：（一）饮食起启，款多少不计。（二）说经讲学文字，不禁传抄；关于时局文字，不得外传，设法销毀。（三）毁物骂人听之，物毁再购。（四）出入人等严禁挑拨之徒。（五）何人与彼最善，而不妨碍政府者，任其来往。（六）早晚必派人巡视，恐出意外。（七）求见者必持许可证。（八）保护全权交给你。”
警察厅长吴炳湘派暗探充作门房、厨司、清洁工，阻挡来客，被章太炎斥退，吴又派军警四五十人前来守卫，章即行函斥吴：“遵法而施，则官吏视之；违法而行，则盗贼视之。卿等所为，无异于马贼绑票，而可借口命令乎？”
章太炎在家书中对汤国梨叙述在龙泉寺期间的生活：“余在此已二星期，不见天日，左右更无他人，亦无启口笑谈之事，抑郁已极。……有生之乐既尽，厌世之心遂生，唯有趣入死地耳。观君来书，殆未知幽囚之苦，不知此时更苦于下狱也。”“狱中尚有同囚者，此则唯有一人。”
章太炎遂决定绝食相抗。5月23日，章将在日本时穿过的一件旧衣服寄给汤国梨，并在信中说：“幽居数日，隐忧少寐。……知君存念，今寄故衣，以为记志，观之亦如对我耳。斯衣制于日本，昔始与同人提倡大义，召日本缝人为之。日本衣皆有圆规标章，遂标汉字，今十年矣。念其与我共更患难，常藏之箧笥，以为纪念。吾虽陨毙，魂魄当在斯衣也。……不死于清廷购捕之时，而死于民国告成之后，又何言哉！吾死以后，中夏文化亦亡矣。言尽于斯，临颖悲愤。”
汤国梨接到来信，深为担忧。一月后，她再次接到章太炎的来信，信中所言让她忍俊不禁：“汤夫人左右，槁饿半月，仅食四餐，而竟不能就毙，盖情丝未断，绝食亦无死法。”
弟子朱希祖劝章太炎进食：“袁欲杀先生只须命其爪牙一举手之劳，其所以不敢贸然下此毒手者，正因畏于先生声望，如先生绝食而死，正投其所好。”章认为他的话在理，但仍未进食。
章太炎绝食数日，莫能劝其进食者。袁世凯询问左右，孰能劝其进食。王揖唐曰能。王揖唐到龙泉寺，章见之斥曰：“汝来为袁世凯做说客耶？”王揖唐曰：“是何敢？”遂与章道家常及他琐事，久之，章脸色稍霁。王漫然曰：“闻先生将绝食死，有诸？”曰：“然。”王问：“其义何取？”曰：“吾不待袁贼来杀，宁自饿死耳。”王又曰：“先生如此，袁世凯喜而不寐矣。”问：“何故？”王答：“先生试思之，袁世凯果杀先生，当易易；今若此，可知其非不欲杀，乃不敢杀耳。袁氏之奸，等于阿瞒；先生之名，过于正平。所以不敢者，千秋万世后杀士之名，不易负耳。先生自愿饿死，袁既无杀士名，又除腹心之害，先生所以为袁谋甚善，其自谋何疏？”章太炎嚄然起立曰：“然耶。”遂进食。
许多年后，有一次汤国梨问章太炎：“你在北京绝食近半月几死，当时有何感觉？”章太炎笑答：“头晕得很哪！”
