餘年間被漸次擢拔為福建福寧鎮總兵、福建暫編陸軍第十鎮統制、福建水陸提督等，成為福建軍中的實權人物。
儘管孫道仁世受皇恩，但非常懂得見風使舵、良禽擇木而棲的道理。武昌革命軍興之後，眼看大清搖搖欲墜，他馬上在同盟會福州支會會長彭壽松介紹下加入了同盟會，隨後會同新軍第二十協協統許崇智發動起義，致使福州將軍樸壽被擒槍斃、閩浙總督松壽兵敗自殺，福州滿人更是死傷無數。據說“旗兵及婦女投河死者數百人”。
福州光復後成立福建臨時軍政府，孫道仁被各界公推為福建都督。如同其他省份的軍政府一樣，閩都督府也是個政治大雜燴。裡面形形色色的人都有，舉凡革命黨、舊官僚、立憲派等無所不包，本來意在調和矛盾、共同參政，誰知後來竟然變成各派互相攻訐、爭權奪利的舞臺。而在民國初年，鬧得最兇的是出生舊官僚的實力派孫道仁與出生革命黨的新軍閥彭壽松之間的鬥爭。
話說孫道仁與彭壽松這兩人的父輩都是湘軍將領，作為福建政壇的湘派代表人物，他們本該攜手同心一致對付本土派才是。但兩人都企圖獨掌全省軍政大權，結果鬧得不可開交。相對而言，彭壽松性情急躁。膽大妄為；而孫道仁則性格厚重內斂，懂得隱忍薄發。或許正是孫道仁的刻意示弱，使得彭壽松更加我行我素毫無收斂，很快他的殘暴行徑和倒行逆施便激起巨大民憤。不僅福建同盟會會員的強烈反對。也給伺機奪權的閩省立憲派和舊官僚組成的共和黨以可乘之機。閩省議會會長宋淵源主動請纓北行，到京城向袁世凱哭訴彭壽松種種罪狀，要求查辦彭壽松。
當時，剛剛就任臨時大總統不到半年的袁世凱正躊躇滿志，處心積慮謀劃如何將北洋勢力伸入南方，在國民黨地盤上打入一根楔子。聽到閩省人士請願，好比是瞌睡遇到枕頭，他先後派遣曾任寧波知府的福建人江畲經擔任福建內務司長、同為福建人的海軍第一艦隊司令藍建樞、以及秉性剛正的前兩廣總督岑春煊為福建鎮撫使。以調查彭壽松為名絡繹入閩。
岑春煊的父親岑毓英在光緒七年（1881）曾擔任過半年左右的福建巡撫，當時岑春煊也隨宦入閩。對地方風土人情都頗為熟稔，此次又得到閩省舊官僚和立憲派的大力支援，聲勢頗為浩大。一直隱忍不發的孫道仁也突然露出爪牙，對彭壽松施加壓力。彭壽松原本準備大戰一場，但眼看情勢對自己越來越不利，本著“好漢不吃眼前虧”的原則只好乖乖辭職離開福建。
岑春煊也算光棍，完成驅彭使命後便帶著所率海陸軍於1912年11月撤離福建。儘管此次鎮撫為閩省除去一害，但也開了北洋勢力入閩的先河。
為進一步控制福建，很快袁世凱便委派其親信，原任奉天民政司長的福建人張元奇到閩省擔任民政長一職。對此福建革命黨人方聲濤等忿恨不已：“革命黨犧牲，北洋系做官，是可忍孰不可忍？”隨即密謀暗殺張元奇。因為謀劃不周，結果只炸死了張元奇的轎伕和某路人甲。
張元奇雖然逃過一劫，卻被嚇得魂飛魄散，隨即在1913年5月請假北返，職務交由他人代理。張元奇一走，福建就變成了孫道仁的天下。
但孫道仁也沒逍遙多久，黃興、柏文蔚、李烈鈞等人便相繼揭起革命旗幟宣佈獨立反袁。福建夾在廣東、江西等革命省份中間，本來就左右為難。駐福建的陸軍第14師師長許崇智又威逼利誘，並鼓動福州各界派代表到都督府請願，要求宣佈獨立，作為原同盟會會員、現國民黨黨員的孫道仁，迫不得已只得勉強同意與許崇智聯名通電全國，宣佈福建獨立。
孫道仁在官場摸爬滾打二十年，早已變得油滑似鬼。雖然通電宣佈福建獨立，卻不敢在電文中指斥袁世凱和孫元起，更隻字不提北伐之事。許崇智數次要求出兵北伐，孫道仁很快給他掛上“福建