义失败,潜往广州进行革命活动。刘震寰仰慕刘古香,1911年初去广州,经刘古香介绍加入同盟会。旋奉命回柳州组织革命武装,变卖田产作为革命活动经费,秘密策动绿林中沈鸿英、陶四、曾超庭、蓝八等武装共二百余人参加革命。10月10日,武昌起义消息传来,群情振奋,同盟会柳州支部长王冠三和刘震寰等人即调沈鸿英等人进攻柳州。在柳州的柳庆镇分统、帮统、管带等人,经过同盟会员的策动,愿意反正。11月9日,王冠三、刘震寰等人率领革命武装冲入柳州各军政机关,柳庆镇总兵、柳江道台、柳州知府、马平知县等官员不敢抵抗,柳州便宣告独立,刘震寰被众人推为民军支队司令。刘和王冠三等人电请在广东都督府任秘书长的刘古香回柳州主持军政事宜。1912年元旦刘古香回到柳州,任右江军政分府总长兼统领,任刘震寰为帮统,负责编练民军。刘将民军整编为八个队,推荐沈鸿英、曾超廷为督带,李天民、蓝八、陶二为管带,韩彩风等人为教官,严兆丰为总教练。1912年2月,陆荣廷任广西都督,3月1日下令取消军政分府,刘古香只任广西陆军第五统领,专管军事,驻扎柳州,刘震寰任第五统领部帮统。他和刘古香认为陆荣廷、陈炳焜、谭浩明是绿林或行伍出身,又曾是废清官员,因此瞧不起他们,对陆荣廷发来的命令,多拒不执行,积之既久,矛盾日深。1913年孙中山领导“二次革命”时,广东都督陈炯明8月来电,约刘古香在柳州起义讨袁。刘古香召集哨官以上军官开会,刘震寰和参谋周毅夫等人主张立即起义,但府长王狮灵反对。刘古香见南京、江西、广东、安徽等省起义先后失利,久久迟疑不决。刘震寰年少气盛,于9月11日晚暗中指使刘古香之卫队长刘麻六实行兵谏,迫刘古香下令讨袁。刘古香不明究竟,越墙逃逸,刘震寰于翌日召集各级军官宣布讨袁,自称讨袁军总司令。其时驻桂林之师长陈炳焜早已布置大军在洛容,14日到达柳州南岸占领马鞍山等高地,炮击柳州。此时刘震寰的心腹沈鸿英突然叛变,引诱管带蓝八、陶二、曾超廷拥袁反刘,又软禁刘古香。15日,刘震寰见大势已去,仓促率领亲兵数十人逃去香港,柳州的“二次革命”完全失败。刘逃到香港后,奉孙中山之命去南洋活动,旋回上海继续反袁。1916年3月15日,陆荣廷、陈炳焜等人在全国反袁护国声中亦通电讨袁,并出兵湖南和广东。留守南宁的陈炳焜,以同乡之谊函邀刘震寰捐弃旧嫌回广西共事,刘乃回到广西,受命招抚绿林和民军得三百多人,被委为游击副司令兼营长。1918年2月,刘震寰奉命率部去广东南路参加讨伐龙济光部,扩充武装至五百多人。嗣后刘回师驻平乐,诱杀作恶多端之李蚂匪帮,甚得平乐人士好感。1921年初,被孙中山部队逐回广西的陆荣廷不甘心失败,命陈炳焜等部驻梧州,企图再扰广东。陈炳焜派刘震寰率部驻梧州左侧背木双。刘原是同盟会员,对陆荣廷、陈炳焜有宿怨,乃暗中与粤军通款,引粤军至木双击梧州侧背。陈炳焜部措手不及,部队沿漓江、浔江逃去。刘震寰引粤军占领梧州后,通电斥责陆荣廷统治广西的种种暴行。粵军总司令陈炯明以刘反正有功,委刘为广西陆军第一师师长,命他率部沿漓江追击陈炳焜。刘震寰在平乐、桂林、柳州等处收编陈炳焜残部,拥有武装九千余人,扩编两个旅四个团三个游击队。这时广西局势很乱,陆荣廷残部林俊廷、刘日福、蒙仁潜、陆福祥、陆云高、韩彩凤、李白云等人各有武装一二千至五六千,自称自治军司令,分别盘踞桂西南山区,与粤军战斗不息。同时,土匪蜂起,打架劫舍,鸡犬不宁。而陈炯明统率之粤军到达桂南、桂西地区,又军纪很坏,掳掠民财,奸淫妇女,焚烧房屋。凡受粤军祸害者都迁怒刘震寰,斥责他不该引粤军入桂。陆荣廷残部则乘机咒骂刘震寰是“反骨仔”、“吴三桂第二”。是年9月,陈炯明委刘震寰为广西清乡督办。刘率部追击陆荣廷残部,在隆山、都安、河池等地激战后占驻河池。不久孙中山