袁の死後は、西南の軍閥の力を利用し、広州で政権を樹立して軍閥が割拠する中国の統一を図った。しかし、軍政府における権力掌握の為に、広西派の陸栄廷を攻撃したことが原因となり、第一次護法運動は失敗に終わり、また、第二次護法運動は陳炯明との路線対立により、広州を追われた。その後、軍閥に依拠せず、自力で軍隊を構築し、統一政権を樹立するために、ソ連の支援を仰いだ。さらに中国共産党とも協力関係を結び（第一次国共合作）、さらに「聯蘇容共」を自ら唱えた。これは孫文自身が左派であることを示し、反共的な蒋介石らや財閥との結びつきの強い人物からの反発も強く、孫文の死後に大きな揺り戻しが起きることとなる。孫文の妻でその遺志を継いだ宋慶齢は大陸に止まり、蒋介石を裏切り者と攻撃した。

1925年、有名な「革命尚未成功、同志仍須努力 （革命未だならず）」との一節を遺言に記して（実際には汪兆銘が起草した文案を孫文が了承したもの）北京に客死し、南京に葬られた。その巨大な墓は中山陵と呼ばれる。また、死の前年の神戸での「大アジア主義講演」は、欧米の侵略主義にたいし東洋の王道平和の思想を説き、日中の友好を訴えた。