Tháng 3/1907, các sĩ phu yêu nước tiến bộ như Lương Văn Can, Đào Nguyên Phổ, Nguyễn Quyền, Dương Bá Trạc, Lê Đại… đã cùng nhau mở một
trường học theo kiểu Khánh Ứng nghĩa thục ở Nhật Bản thời Minh Trị duy tân, lấy tên là Đông Kinh Nghĩa Thục, đặt ở đầu phố Hàng Đào (Hà Nội), nhằm mục đích bồi dưỡng và nâng cao lòng yêu nước, đào tạo nhân tài, truyền bá nền học thuật mới cùng nếp sống văn minh và hỗ trợ cho phong trào Đông Du.
Lương Văn Can được cử làm Thục trưởng (Hiệu trưởng), Nguyễn Quyền làm Giám học. Trường có bốn ban công tác: Ban giáo dục lo việc chiêu sinh, tổ chức việc dạy học; Ban cổ động lo việc tuyên truyền ảnh hưởng của trường trong các tầng lớp nhân dân; Ban tu thư lo việc biên soạn tài liệu; Ban tài chính lo việc thu chi kinh phí.
Trường thu hút đông đảo các tầng lớp nhân dân, lúc đầu có từ 400 đến 500 học sinh, về sau tăng đến hơn 1000 người. Học sinh không phải đóng học phí, được cấp giấy bút, sách vở. Nhà trường có thư viện và kí túc xá cho một số học sinh nghèo ăn ở, học tập.
Trường có ba bậc học là tiểu học, trung học và đại học nhưng không phải là ba cấp học nối tiếp nhau, theo một hệ thống có chương trình được hoạch định. Tiểu học được dạy cho những người mới học Quốc ngữ, trung học và đại học dạy cho những người lớn đã thông chữ Hán hoặc muốn học chữ Pháp.
Chương trình học bao gồm các môn Lịch sử, Địa lí, Toán pháp, Luân lí, Khoa học thường thức (cách trí) được dạy bằng chữ Quốc ngữ, có kèm theo chữ Hán, chữ Pháp.
Ngoài việc dạy học, Đông Kinh Nghĩa Thục còn tổ chức các buổi diễn thuyết, bình văn nhiều lần trong tháng để cổ động học chữ Quốc ngữ, hô hào thực nghiệp, bài trừ hủ tục, mê tín dị đoan, dùng hàng nội hoá, cắt tóc ngắn, mặc quần áo gọn gang, chống lối học từ chương theo kiểu khoa cử Nho học, kịch liệt lên án bọn tham quan ô lại, kêu gọi đoàn kết đấu tranh theo gương Cách mạng Pháp, Mĩ, Nhật. Đông đảo nhân dân đến dự:
Kì bình văn khách đến như mưa”1
Biên soạn và dịch thuật tài liệu cũng là một hoạt động quan trọng của Đông Kinh Nghĩa Thục. Sách chữ Hán của Đông Kinh Nghĩa Thục khá phổ biến lúc bấy giờ là Nam quốc địa dư, Nam quốc vĩ nhân truyện, Quốc dân độc bản…
Sách chữ quốc ngữ do nhà trường biên soạn gồm chủ yếu là những bài “ca” viết theo thể thơ lục bát, như Bài ca địa dư và lịch sử nước nhà, Kêu hồn nước, Phen này cắt tóc đi tu, Á tế ca, Đề tỉnh quốc dân hồn, Thiết tiền ca được phổ biến rộng rãi.
Nhà trường còn chú ý dịch ra chữ Quốc ngữ nhiều sách và thơ văn chữ Hán của Trung Quốc hoặc của những người Việt Nam viết bằng chữ Hán như Trung Quốc tân giáo khoa thư, Văn minh tân học sách, Hải ngoại huyết thư, Đầu Pháp Chính phủ thư, Cáo lậu hủ văn…
Ngoài việc đẩy mạnh các hoạt động của nhà trường, các sĩ phu còn đẩy mạnh phong trào duy tân trên các lĩnh vực khác, như phong trào cắt tóc ngắn, chấn hưng công nông, thương nghiệp như mở các hiệu buôn Đồng Lợi Tế, Công ti Đông Thành Xương, Công ti Quảng Hưng Long, Hồng Tân Hưng… mở các đồn điền ở châu Yên Lập (Hưng Hoá), ở huyện Mĩ Đức (Hà Đông).
Địa bàn hoạt động của trường lúc đầu chủ yếu trong thành phố Hà Nội, sau lan rộng ra ngoại thành và các tỉnh lân cận như Hà Đông, Sơn Tây, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương, Nam Định… Từ Bắc Kì, Đông Kinh Nghĩa Thục mở rộng ảnh hưởng tới Trung Kì, Nam Kì.
Đông Kinh Nghĩa Thục có các cơ sở bí mật, đưa đón học sinh ủng hộ tài chính cho phong trào Đông Du. Các công ti, hiệu buôn đồng thời là cơ sở bí mật đưa đón học sinh ủng hộ tài chính cho phong trào Đông Du. Tài liệu của Phan Bội Châu từ nước ngoài gửi về được giảng dạy và tuyên truyền trong trường.
Đông Kinh Nghĩa Thục còn đóng vai trò quan trọng trong việc động viên lòng yêu nước, vận động binh lính chuẩn bị bạo động chống Pháp. Lê Đại thường tiếp xúc với binh lính ở thành Hà Nội để bàn bạc chuẩn bị đầu độc lính Pháp (6/1908).
Ảnh hưởng của Đông Kinh Nghĩa Thục ngày càng mạnh, thực dân Pháp cho đó là “là phiến loạn” ở Bắc Kì và thẳng tay đàn áp. Tháng 12/1907, nhà trường bị đóng cửa, sách báo của trường bị cấm lưu hành và bị tịch thu. Những người sáng lập và các giáo viên của trường, trong đó có Lương Văn Can, Nguyễn Quyền, Vũ Hoành, Dương Bá Trạc… đều bị bắt.
Tuy chỉ tồn tại được 9 tháng, nhưng Đông Kinh Nghĩa Thục có vai trò quan trọng trong cuộc vận động giải phóng dân tộc trong những năm đầu thế kỉ XX.
Đông Kinh Nghĩa Thục không chỉ đơn thuần là một trường học, thực chất nó là một tổ chức cách mạng do các sĩ phu yêu nước tiến bộ tổ chức. Trước hết, đây là một cuộc vận động văn hoá và tư tưởng lớn mang tính chất dân tộc, dân chủ thời cận đại mà thành tích nổi bật là đề cao và phổ biến chữ Quốc ngữ, khẳng định tân học, phê phán tư tưởng phong kiến Nho giáo. Mặt khác, hoạt động tuyên truyền chấn hưng thực nghiệp và hoạt động kinh doanh của nó cũng góp phần thúc đẩy nền kinh tế tư sản dân tộc non trẻ phát triển. Những hoạt động của Đông Kinh Nghĩa Thục đã nâng cao tinh thần yêu nước, cách mạng của quần chúng nhân dân, lôi cuốn họ vào cuộc đấu tranh cho độc lập, tự do và giàu mạnh của đất nước, chuẩn bị về tinh thần và tư tưởng cho sự nghiệp đấu tranh cách mạng dân tộc dân chủ trong thời đại mới rộng lớn hơn sau đó.