1913年7月，李大钊经过6年的苦读从北洋法政学校毕业。6年的学习生活，对李大钊颇为不易。该校规定，仅膳费一项，每月即需5元，并保证不拖欠。李大钊“既无兄弟，又鲜伯叔，唯有赖其亲父母哺育成长。”李大钊考入永平府中学不久，祖父李如珍老人即已去世。他在北洋法政学校6年，均系自费。李大钊回忆说：“我家贫，只有藻田数十亩，学费所需，皆内人妻子辛苦经营，典当挪借，始得勉强毕业。”
李大钊在北洋法政学校毕业，对他个人与家庭都是件大事。该校本是培养官吏的场所，他本人又是同学中的佼佼者。他的学问才能，早已引起当时政界的要人孙洪伊、汤化龙的器重赏识。因此，他进入仕途、谋取相当职位、营造个人安乐窝，当属不成问题。但是，李大钊决然地舍弃了这种选择。他深深感到已有知识用于报国救国还很不足，需要继续对一系列的迫切问题进行研究探讨。于是，决意出国留学，到日本去“专究社会经济学，研考民生凋敝之原，探所以抑强横扶羸弱者，，以回国造福祖国人民。1914年初，李大钊在孙洪伊、汤化龙的资助下到达东京；同年9月，考入早稻田大学政治经济学科。
早稻田大学建校于1882年（明治15年），系一所私立学校。倡建者为大隈重信，他曾两次出任日本外相和首相。在1914至1916年任首相期间，向袁世凯政府提出旨在吞并中国的“二十一条”。该校旧称东京专门学校，于1902年（明治35年）9月改名为早稻田大学。20世纪初，中国兴起出国留学热潮，从1901至1906年的五、六年中，到日本留学的学生近万人，“实为任何时期任何留学国所未有”，而早稻田大学在其中则处于一个重要的位置。该校于1905年专门设立了清国留学生部，在其章程中说：“学问天下公器，非一国一人可私。况清国疆域相邻，人种相同，其学术我尝受之矣，其文字我仍用之矣，固宜以我有余补其不足，是所以报旧德而赞文化。”应该说，其态度是积极的。中国留学生进入该校，1905年762人，1907年850人，1908年494人。4年当中，合计数达2006个。这个数字，应当说是相当不小的。
早稻田大学，对于中国的政界和法政教育，有着重要影响，正如曾被袁世凯聘为顾问的该校教授有贺长雄所说：“现时居中华民国之要津而号称有为之士者，昔尝籍于日本，学宪法及国法于早稻田学园者，居大多数。”李大钊进入早稻田大学，使该校中国留学生名册中，继廖仲恺、宋教仁、张继这些重要人物之后，又增加了一个新的光辉名字。
早稻田大学对学生的入学、教学与管理，都有一套严格要求。该校学籍档案记载，李大钊于大正3年（即1914年）9月8日入学，为大学部政治经济学科一学年的学生，修业至大正4年7月5日，大正5年（1916年）2月2日退学，其原因是“长期缺席除名”。按此档案记载，李大钊正规的学习时间仅为一个学年。从第二学年开始即从1915年下半年起，李大钊即长期缺课，直至1916年2月退学。
据其他有关材料说明，李大钊其实从第一学年的下学期开始，即从1915年初开始，就已不能完全集中力量静心学习。因为，这时已经发生日本政府向袁世凯政府提出“二十一条”的问题，在日本的中国留学生中兴起了强烈反抗浪潮。李大钊正在此中，奔走呼号，担负着重要责任。到1915年下半年以后，袁世凯复辟帝制的面目更日益暴露，留学生中进而又掀起反袁运动，以声援支持国内的反袁斗争。李大钊自然更无暇顾及个人的上课，直至1916年5月奉召回国。李大钊在日本大约两年半的时间，其中约有一半的时间是在学生爱国运动与革命斗争中度过的。
日本政府侵略中国的“二十一条”，是1915年1月18日由日本驻华公使日置益向袁世凯提出的，并请保守秘密。1月20日，日置益又向中国外交部正式致送这一要求的文件。2月2日，中日政府就“二十一条”进行会谈，2月11日，北京英国记者端纳将“二十一条”原件发表，引起海内外震动。就在同一天，东京的中国留学生即举行了反对“二十一条”的大会。2月21日，辛亥革命后已经停止活动数年了的中国留日学生总会重行建立，由评议部和干事长推荐，李大钊被聘请为文事委员会委员。经过推选，当选为编辑部主任，主要负责留日学生总会的撰著及刊行书报等。1916年5月在东京出版的《民彝》杂志，也就是由李大钊负责主编的。
在反对“二十一条”斗争中，李大钊写了《警告全国父老书》和《国民之薪胆》。这两者都是由李大钊代表留日学生总会撰写，在日本和到国内进行散发。前者，写于2月11日中国留学生大会之前，当时中日交涉正在进行；后者，写于1915年6月，即中日交涉已经结束，中国政府在日本5月7日的最后通牒面前屈服，5月25日条约正式签字。所以，该文写明是《国耻纪念录》。
李大钊这两篇文章，是用民族的血泪写成的，是爱国主义教育的好教材。对于日本帝国主义的侵略，李大钊表示无比的痛恨，而对于自己的民族和祖国，则表示无限的热爱，充满赤子之诚，表示“愿为国死”，为祖国的独立和尊严，不惜“出其丹心碧血”。两篇文章，绝大部分内容都是在揭露日本侵略者的罪行，即李大钊所说的“对日关系之痛史”。其中既有历史的，也有当前的，即甲午（中日战争）、甲辰（日俄战争）、甲寅（借口对日宣战侵占山东）三事。李大钊认为：“三甲纪念，实吾民没齿不忘者也。”中国人“宜镌骨铭心，记其深仇大辱。”特别是对于“甲寅”，即“二十一条”，更宜“共未来之薪胆”。
李大钊热爱祖国、反抗日本侵略者的思想，蕴蓄已久。他在去国前回故乡期间，在昌黎火车站即见到日本驻军借故寻衅，当场打死我国路警5人的暴行。李大钊当时即立下不共戴天之誓。他说：“彼倭奴者，乃洋洋得意，昂头阔步于中国领土，以戕我国士。伤心之大，能无愤慨：自是昌黎遂为国仇纪念地。山盟海誓：原中华健儿，勿忘此弥天耻辱，所与倭奴不共戴天者，有如碣石。”在赴日本途中，曾航经甲午中日海战之处，李大钊更是心潮澎湃、愤激万分。他说：“曩者去国，航海东来，落日狂涛，一碧万顷。过黄海，望三韩故墟，追寻甲午复师之陈迹，渺不可睹，但闻怒涛哀咽，海水东流，若有殉国亡灵凄凄埋恨于其间者。”到东京以后，李大钊“适游就馆”，也就是参观日本陈列战利品的纪念馆，这对李大钊更是一次很大的刺激。他说：“见其陈列虏夺之物，若不标明志由，夸为国荣。”李大钊悲愤地说：“盖是馆者，人以纪其功，我以铭其耻；人以壮其气，我以痛其心。惟有背人咽泪，面壁吞声而已！”李大钊正因为有这样深厚诚挚的爱国之情，所以才在日本侵略面前，表现出义无返顾、破釜沉舟、与国共存亡的决心。
在反对“二十一条”斗争中，李大钊文章的主要矛头是对着日本侵略者的，而并不是对着袁世凯政府。在外国侵略者压力面前，李大钊是主张“兄弟阋于墙，外御其侮”的，也就是主张拥袁抗日，促袁抗日，一致对外，而不是反袁抗日，倒袁抗日。他文章中说：“吾国民应以敏锐之眼光，沉毅之实力，策政府之后，以为之盾。”他同时也警告政府，“无权以命我国民屈顺于敌”；袁政府如“不愿为亡国之政府，则宜及早觉悟其复古之非，弃民之失，速与天下更始。”但是，事实证明，袁世凯不但没有觉悟，与民更始，反而更加紧复辟帝制。李大钊从严酷的事实中，终于认清了袁世凯反动的真面目。1915年下半年开始，李大钊又勇敢地站到了反袁斗争最前列。
1916年1月，李大钊从日本回上海策划反袁斗争，在太平洋舟中写下一首古体诗，以表明他斗争的情怀与意志。诗中写道：“浩淼水东流，客心空太息。神州悲板荡，丧乱安所极。八表正同昏，一夫终窃国。黯黯五采旗，自兹少颜色。逆贼稽征讨，机势今已熟。义声起云南，鼓鼙动河北。”诗最后说：“相期吾少年，匡时宜努力。男儿尚雄飞，机失不可得。”李大钊在诗中明确有地称袁世凯是“一夫窃国”，是必须征讨的“逆贼”，而且时机已成熟，决不可迟疑。从诗中，还看到李大钊那种一往无前，不畏荆棘，匡时努力的英雄气概。李大钊这次上海之行，未得预期成果，不久返回日本。
李大钊回到日本后，积极参与筹划组织留日学生总会召开的两次大会。第一次是1916年4月2日，召开为反袁而殉国死难的烈士的追祭大会，同时筹商声援民军计划，当场还发动捐款。参加大会的不仅有留学生，而且有侨商各界。大会发表通电，致北京、上海的各报馆与各界，令袁世凯立即退位。第二次大会是1916年5月7日召开的，是为了国耻纪念。会上回顾了一年前日本为“二十一条”对华发出最后通牒而中国政府终于屈服之耻，并且反对中国驻日使馆私设管理留学事务所以控制学生，尤其反对使馆还聘日本人作为理事。两次大会，都发表了《对友邦宣告书》，声明自己的活动方针与政治主张；并发动捐款，会后即寄往国内正在浴血奋战的护国军与民军的前线。
在反袁斗争中，李大钊还担任《民彝》的主编，并亲自撰写一篇重要文章——《民彝与政治》。文章深刻系统地批判袁世凯的复辟罪行，批判他英雄史观——历史唯心主义，封建禁欲主义和文化专制主义；同时，进一步深入阐明革命民主主义。李大钊这种批判，代表着当时反袁的最高理论水平。在中国近代思想文化史上，有着重要意义。
李大钊东京留学，在课业的学习上未能达到预期的目的，但在课堂以外的学习上却取得很大收获。由于课外活动的影响，第一学年11科的成绩平均分数66. 9分，排列第40名，列为丙等。但从课外的成绩来看，李大钊的收获就是其他任何人所不能比拟的。
在两年多时间里，李大钊写作并发表9篇论文，共约10万字。除上述三篇外，还有《风俗》、《政治对抗力之养成》、《国情》、《厌世心与自觉心》、《青春》等。这些文字，在中国近代思想文化史上的价值，都不是考试分数所能衡量的。在《风俗》一文中，主要是对袁世凯进行道德批判。袁世凯也曾痛心疾首，说社会风气不好，但究其原因，他却认为是下面搞坏的。李大钊看法相反，认为道德人心之所以败坏，首先是上面搞坏的，是“执政之人”搞坏的。“施其暴也，上之所好，下必有甚，逞其杀也。盈廷皆争权攘利之杰，承颜尽寡廉鲜耻之客。钩心斗角，诈变机谲。”“与人以术不以诚，取士以才不以德。不仁不孝，乃受崇奖；有气有节，则遭摈斥。意向既示，靡然向风，少年不以学问为本，士夫但以势利为荣。谗谄面谀，青蝇惑耳；直言谠论，寒蝉销声。”袁世凯为首的政治中枢到了这一地步，道德人心当然陷于败坏。李大钊号召爱国有志之士，我尽我责，以挽救社会风气。《在政治对抗力之养成》中，主要批判袁世凯的极端专制主义，号召人民自觉其固有之权威，形成自己的对抗力，使极端主义不能得逞。在《国情》中，主要批判袁世凯的客卿们以民主制度不适合中国“国情”为由，从而主张实行封建专制的论谬。由此可见，李大钊这一时期的文章，主要是批判袁世凯的封建专制主义的。正是通过这些批判，使李大钊在思想上政治上进一步迅速成长，成为当时著名的激进民主主义者，成为留学生中的重要理论家和革命家。
