Tháng 3 năm 1908, phong trào "cự sưu khất thuế" (tức phong trào chống sưu thuế Trung Kỳ) nổi lên rầm rộ ở Quảng Nam rồi nhanh chóng lan ra các tỉnh khác. Bị thực dân Pháp đưa quân đàn áp, nhiều hội viên trong phong trào Duy Tân và Duy Tân hội bị bắt, trong số đó có Nguyễn Hàm, một yếu nhân của hội[15].

Đang khi ấy thì hai phái viên của hội là Hoàng Quang Thanh và Đặng Bỉnh Thành lại bị Pháp đón bắt được khi từ Nhật về Sài Gòn nhận tiền quyên góp cho phong trào Đông Du. Sau đó, các phụ huynh bị buộc phải gọi các con em đang du học tại Nhật về, các hội buôn có dính líu đến phong trào bị khám xét và những người có liên quan đều bị bắt bớ.

Tiếp theo nữa là, để tận diệt phong trào, Pháp còn ký với Nhật hiệp ước vào tháng 9 năm 1908. Theo đó, Pháp cho Nhật vào Việt Nam mua bán; đổi lại, Nhật sẽ không cho các nhà cách mạng và lưu học sinh Việt Nam ở Nhật nữa. Sau khi cử cảnh sát đến trường Đông Á đồng văn thư viện để giải tán học sinh người Việt, tháng 3 năm 1909, Cường Để và Phan Bội Châu cũng bị trục xuất. Đến đây, phong trào Đông Du mà Phan Bội Châu và Duy Tân hội đã dày công xây dựng hoàn toàn tan rã, kết thúc một hoạt động quan trọng của hội.

Lúc này, ở nhiều nơi trong nước, mọi hoạt động quyên góp tài chính và chuẩn bị vũ trang bạo động của Duy Tân hội cũng bị thực dân cho quân đến đàn áp dữ dội. Những người sống sót sau các đợt khủng bố đều phải nằm im, hoặc vượt biên sang Trung Quốc, Xiêm La, Lào để mưu tính kế lâu dài.

Cuối năm 1910, Phan Bội Châu chuyển một đại bộ phận hội viên (trong đó có khoảng 50 thanh niên) ở Quảng Đông về xây dựng căn cứ địa ở Bạn Thầm (Xiêm La). Tại đây, họ cùng nhau cày cấy, học tập và luyện tập võ nghệ để chuẩn bị cho một kế hoạch phục quốc sau này.

Thượng tuần tháng 5 năm Nhâm Tý (tháng 6 năm 1912), trong cuộc "Đại hội nghị" tại từ đường nhà Lưu Vĩnh Phúc ở Quảng Đông (Trung Quốc), có đông đủ đại biểu khắp ba kỳ đã quyết định giải tán Duy Tân hội và thành lập Việt Nam Quang phục hội, tức thay đổi tôn chỉ từ chủ nghĩa quân chủ sang chủ nghĩa dân chủ để đánh đuổi quân Pháp, khôi phục Việt Nam, thành lập nước Cộng hòa Dân quốc kiến lập Việt Nam [16], đáp ứng tình hình chuyển biến mới trên trường quốc tế.