汪精卫和黄复生到北京的琉璃厂租了一栋房子，挂上“守真照相馆”的招牌，因为照相馆的暗室最适合搞炸弹的组装，照相馆里飘出化学药品的味道也不会引人怀疑。不久喻培伦传来话：正月十五（１９１０年２月１０日）将带铁西瓜入京，请汪等人去前门车站接站。汪精卫和黄复生赶到前门站，见郑毓秀挽著一位白人绅士的手悠然走出车站，白人绅士的手里提著一个沉重的皮箱，里面装著炸弹，车站的警官看也没看就让他们走出了车站。原来当时外国人在中国有治外法权，因此没有人敢随便检查外国人的行李。这个白人是法国大使馆的职员，曾一直追求郑毓秀，这次郑毓秀请他帮忙，那人当然一口答应。
炸弹运到北京后，喻培伦和陈璧君也赶到北京，他们一起商量暗杀的具体计划。第一次暗杀行动是刺杀摄政王载沣的弟弟载洵贝子和载涛贝勒（贝子和贝勒为清王室的爵位名，亲王之下为贝子，贝子之下为贝勒）。２月底载洵和载涛从欧洲访问返京，汪精卫等人准备在载洵和载涛走出前门车站时，投掷炸弹炸死载洵和载涛。当天汪精卫、黄复生、陈璧君三人雇一辆骡车前往前门站，汪精卫和黄复生携带装有炸弹的皮箱在车站门口等候，陈璧君则在骡车上接应。但没有想到当时清廷正搞廉政运动，载洵和载涛不摆架子，混杂在一般民众中一起出站。由于出站的人群中戴红顶子官帽的人极多，汪精卫和黄复生无法识别目标，只好终止暗杀计划。
这次刺杀失败后，汪精卫等人把暗杀的目标定为清廷的最高领导人摄政王载沣。他们吸取了上次计划不周而失败的教训，开始详细调查载沣的行踪。醇亲王载沣的醇王府在什刹海附近，载沣每天早上８点出王府，经过鼓楼大街从景山后门进入皇宫。汪精卫等人本准备在鼓楼大街的矮墙后投炸弹，但正赶上鼓楼大街修扩马路，闲杂人太多，无法行动。他们后来注意到什刹海和后海分界处的一座小桥银锭桥，环境非常僻静，而小桥附近又有一条阴沟可容藏身。于是汪精卫决定事先将炸弹埋在小桥下，汪精卫自己藏身于阴沟里，待载沣过桥时用电线引爆炸弹，和载沣同归于尽。
１９１０年３月３１日深夜，黄复生和喻培伦前往银锭桥埋炸弹，留下汪精卫和陈璧君两人。陈璧君知道汪精卫明天将在爆炸中和载沣同归于尽，这将是他们两人最后的一夜。陈璧君拉著汪精卫的手轻声地哭泣，汪精卫本想找一些话安慰她，可是却不知道该说什么才好。汪精卫内心是深爱陈璧君的，他也知道陈璧君同样深爱著他，但汪精卫越爱陈璧君，就越不愿看到陈璧君为了他而失去一生的幸福。汪精卫努力压下和自己心爱之人的生死离别之情，只是拉著陈璧君的手默默无语，让时间一分一秒地过去。
突然喻培伦匆匆跑进来说：“大事不好，有人看见我们埋炸弹了”，不久黄复生也跑回来说：“警察已经发现我们的炸弹了”。
本来他们以为在寒冬的夜晚人迹稀少，在寒冷的深夜行事不会有人发现。可是天公不作美，银锭桥附近一家人的妻子突然和别人私奔，男人晚上妒气得睡不著觉，深夜走出家门去散气。该人走到银锭桥附近，忽然看到有人影在桥下挖土，他立即联想到人们埋藏财宝的故事，于是潜伏在一旁偷看，想事后取走财宝。可是看到黄复生和喻培伦，埋好炸弹后又开始拉电线埋电线时，该人感觉到情况不对，这不是埋财宝，而是一个重大的阴谋，于是从藏身之处跑出来前去报警。
黄复生和喻培伦刚埋好炸弹，忽然看到从附近闪出一个黑影跑走，立刻意识到他们的行动被人偷看到了。于是喻培伦先跑回去向汪精卫报告，黄复生则在附近监视。不一会儿那个男人带著两个巡警前来，黄复生意识到他们的计划已彻底暴露，也跑回去向汪精卫等人报警。喻培伦建议他们现在立即离开北京，还来得及逃过清廷的追捕。但汪精卫说虽然发现了炸弹，但警察未必就能查出来是他们干的，所以不用著急，看看风头再说。
第二天北京各大报纸都登出了银锭桥下发现炸弹，有人想行刺摄政王的新闻，不过报纸上的分析却都认为这是清廷内部的势力斗争。有人说炸弹中包炸药的报纸写有伦敦字样，而载洵贝子和载涛贝勒正好刚从伦敦回来，很可能是他们搞的暗杀阴谋；也有人分析认为是庆亲王想篡权的阴谋，但没有一篇新闻怀疑到革命党，使汪精卫等人大为安心。三天后又有报纸登出新闻，说银锭桥炸弹案的凶犯已经抓获，汪精卫等人更为安心，于是开始策划下一次行动，让喻培伦去东京买炸药，陈璧君去南洋筹款，汪精卫和黄复生继续潜伏在北京进行下一次暗杀的策划。
然而汪精卫等人却中了清廷的计谋。清廷警察发现炸弹后，立即明白是革命党所为。为了防止暗杀者们逃跑，清廷故意向新闻界放出朝廷内部暗斗和凶手已经捕获的小道消息，使暗杀者们安心留在北京。清廷警察发现炸弹中的炸药是外国制，但几颗螺丝钉却是新近制作的。警探到北京市内各个铜铁店调查，骡马市大街的鸿太永铁铺认出螺丝为该店所作，是琉璃厂“守真照相馆”的老板要求他们作的。警探开始监视“守真照相馆”，正好赶上“守真照相馆”搞装修，一些密探混入装修工人中，从“守真照相馆”中盗出了革命党的机密文件，发现这次暗杀正是革命党所为，首谋就是清廷出１０万两白银悬赏人头的朝廷钦犯汪精卫。１９１０年４月１６日，警察包围了“守真照相馆”，将汪精卫和黄复生一举抓获。
由于谋刺摄政王是一个大案，民政部尚书肃亲王善耆亲自审理此案。肃亲王是清朝建国元勋八大世袭王室的第一家，是当时清廷中头脑见识过人的少有人才。顺便说几句题外话：辛亥革命成功后肃亲王亡命日本租界旅顺，和日本人川岛浪速结拜兄弟，并将一个王女托川岛浪速收养，这就是后来有名的川岛芳子。肃亲王看到从汪精卫身上搜缴的三篇汪精卫的亲笔手稿《革命之趋势》、《革命之决心》、《告别同志书》之后，感慨万分，非常佩服汪精卫的人品见识，更佩服汪精卫为革命献身的精神。肃亲王对清廷的腐败也感到深恶痛绝，所以对革命党人的反叛行为也十分同情，他后来说：“如果我不是出生在王族，我早就加入革命党反叛朝廷了”。
由于清廷已经宣布预备立宪，１９１０年４月２５日清廷法部按照文明国家之法，开庭审理汪精卫行刺未遂案。汪精卫在被告席上昂首挺胸，慷慨陈词地宣读了他即时写成的四千余言的供词：“本名汪兆铭，别号精卫。前在东京时为《民报》主笔。生平宗旨，均刊登于《民报》，不再多言。孙中山先生起事兵败后，我决心炸死载沣以振奋天下人之心。。”。汪精卫和黄复生在法庭上不但没有招供同党，反而争著说自己是行刺的主谋，希望以此来为对方减轻刑罚，令在场人士十分感动。
看到汪精卫和黄复生视死如归，保护同志的常烘，肃亲王意识到：革命党人行刺的目的就是玉石共焚、杀身成仁，他们早已作好“薪尽饭熟”的献身准备。杀了他们不仅不能吓倒那些不怕死的革命党人，反而会激发民众对清廷的憎恶和反感。本来加害皇族是满门抄斩的死罪，但肃亲王决定从轻发落汪黄二人，以安抚天下人心。摄政王载沣最初主张立斩汪黄二人，但经过肃亲王的反复劝说，同意从轻发落汪黄二人。１９１０年４月２９日，清廷以汪黄二人“误解朝廷政策”为由，免除汪黄二人死罪，判处二人永远监禁。
汪精卫接到免死的判决时，有捡来一条命的感觉。汪精卫入狱后，肃亲王亲自到狱中看望汪精卫。汪精卫以前以为清廷的官员都是愚钝无能的昏官污吏，没想到肃亲王肯屈身访问他这个囚犯，而且以礼相待，谈吐文雅，让汪精卫十分吃惊，也很佩服肃亲王的见识才干。后来人们问起汪精卫对肃亲王的印象时，汪精卫说：“一位了不起的政治家”。
肃亲王说：“汪先生在《民报》的篇篇大作，我都拜读过。汪先生主张中国必须自强自立，改革政体，提倡民众参政，效法西方立宪，这些与朝廷的主张都是一致的。目前朝廷正在筹办预备立宪，建立国会让民众参政议政，这些不正是先生所争取的革命目标吗？”汪精卫反论说：“我们革命党人所主张的绝不是立宪，而是要推翻封建专制，实行三民主义。亲王既然读过汪某在《民报》上的文章，对汪某的革命主张应有所了解。”
肃亲王说：“你们革命党的确有很多杰出的主见，但你们也应该认真倾耳听听我们的看法。说实话，我认为‘三民主义’是一种见识偏狭的理论，不能成为今后中国的指导理念。为什么要宣扬灭满兴汉？这样宣扬民族仇视能够使中国实现五族协和吗？为什么要搞平地起风波的流血革命，我们不是已经答应实行宪政，让各种政治主张都有实现的机会。用和平的宪政方式来实现自己的政治主张，不是比用多量人命财产损坏的革命方式来实现自己的政治主张更好吗？邻国日本不正是君主立宪的成功榜样吗？”
汪精卫反论说：“我们主张革命的时候，很多人用日本君主立宪成功的事例来反对革命。但日本明治维新，是西乡隆盛用武力从幕府手中夺来的政权，绝不是幕府微笑著把政权交出来的。现在中国搞君主立宪，并不能解决长年的腐败弊害，而且把国会作为民权的支柱不过是一种幻想，国会只不过是君主的傀儡走狗而已。只有民主革命才是救中国的唯一道路。”
肃亲王说：“中国的政治十分复杂，各种民意纷缠不一，改革政体岂能操之过急？螳螂在前，黄雀在后，列强不是在觊觎著我们吗？不忍不谋则乱，还请汪先生三思。”
汪精卫和肃亲王的辩论总是在两条平行线上，谁也说服不了谁。当年汪精卫正值年青的２８岁，而肃亲王却是初老的４５岁，但两人都对对方的才学见识产生了敬佩之心。肃亲王原想说降汪精卫为清廷效力，但见汪精卫革命志坚，也就没有再为难汪精卫。后来肃亲王不时来狱中看望汪精卫，两人之间的关系似乎不是政敌，倒有些近似朋友的关系了。
孙中山在纽约得知汪精卫被捕的消息时喟然长叹道：“兆铭是吾党一位大人才，失去他好比断了我一支手臂”。同盟会东京总部和世界各地的支部也发起了营救汪精卫的行动，胡汉民亲自奔走各地为营救汪精卫演讲筹款。通过营救汪精卫的活动，使一度陷于分裂的同盟会内部开始弥合，也使民众重新认识到革命党的决心，对后来辛亥革命的成功起到了十分重要的作用。
汪精卫在狱中无事，每日作诗。汪精卫狱中诗作最有名的一首是《被逮口占》（又名《慷慨篇》）。
街石成痴绝，沧波万里愁；
孤飞终不倦，羞逐海浪浮。
诧紫嫣红色，从知渲染难；
他时好花发，认取血痕斑。
慷慨歌燕市，从容作楚囚；
引刀成一快，不负少年头。
留得心魂在，残躯付劫灰；
青磷光不灭，夜夜照燕台。
汪精卫的《慷慨篇》从狱中传出后，立即被许多报纸争相转载，“引刀成一快，不负少年头”也成为当时革命青年们广为传颂的诗句。
但监狱中的生活毕竟是艰苦的，每日三餐是一碗霉变的陈米和一条咸萝卜，另外每五天可以吃到一次豆腐，逢年过节则每人赏赐肉半斤。一天汪精卫正在苦嚼著黄米饭，忽然一个狱卒给汪精卫塞进十个鸡蛋。这是谁送来的鸡蛋呢？汪精卫拿著鸡蛋仔细端详了半日，在一个鸡蛋上写著一个小小的“璧”字，原来是陈璧君冒死到北京救他来了，是陈璧君买通狱卒给他送来的鸡蛋，汪精卫忍不住热泪流出了眼眶。汪精卫那天晚上抱著鸡蛋睡了一夜。
第二天狱卒悄悄对汪精卫说：“你有什么话写封信，我会转给送你鸡蛋的那个人”。汪精卫感情激荡，当即写成一首《金缕曲》送给陈璧君：
别后平安否？便相逢凄凉万事，不堪回首。国破家亡无穷恨，禁得此生消受，又添了离愁万斗。眼底心头如昨日，诉心期夜夜常携手。一腔血，为君剖。泪痕�