在清廷的追捕下,刘冠三徒手推车周游全国,历时两年多、行经今山东、河南、安徽、陕西、山西、内蒙古、河北、北京8省市,积极宣传革命,发展同盟会员,堪称辛亥革命的宣传家和组织家。在当时和以后很长的一段时间里,革命党人多以自己是刘冠三亲自介绍入会或见过他为荣。“南有孙中山,北有刘冠三”之誉由此而来。
追捕力度不断加大　推车周游宣传革命
　　1908年12月初,刘冠三在同盟会员的掩护下,化装成农民,星夜逃离青岛。
　　回到高密后,刘冠三藏在城里崇厚堂李荷生家里避难。两位昔日因收租有过节的同乡,在刘冠三革命精神的感召下,最终成了生死之交的结拜兄弟。由于清政府的追捕力度越来越大,刘冠三决定徒步周游全国,宣传革命,“欲尽求豪杰入党(同盟会)”。
　　1909年1月,刘冠三以一身农民装扮,只身推着木制独轮小车,携带《三字经》《论语》等书,以游学授徒为掩护,开始了历时两年多的游历。
　　他首先从高密南行到诸城,逗留了一个多月,介绍吴大洲、隋理堂等人加入同盟会。然后西行到沂水埠前庄,约同盟会员刘溥霖去沂州府(今沂水),同游兰山县兰陵古镇(今苍山县兰陵镇)时,遇兰陵女士孙建平,孙成为山东第一个女同盟会员。到台儿庄时,刘冠三住在尤民家,并介绍其入会。秋天,刘冠三到达曹州(今曹县),会见了革命党人王鸿一。冬天时,刘冠三到达河南开封,找到杨勉斋、张伯英、任芝铭等同盟会员,商讨革命策略。刘冠三多次应邀到他们创办的中州公学演说,揭露中国的社会矛盾,猛烈抨击时政,宣传孙中山的革命纲领,师生们听后纷纷要求加入同盟会。后来成长为著名爱国将领的张轸,当时是开封陆军小学的学生,他听说刘冠三就住在开封相国寺旁边的旅馆,就和同学前往相国寺听其演讲。张轸与刘冠三秘密联络,准备发动陆军小学的学生们参加推翻清王朝的起义。
　　刘冠三到河南宣传革命的事很快被清廷知道了,清廷又一次下令追缉刘冠三。他无奈离开开封。
一路艰险会盟友,遇强盗遭劫掠乞讨前行
　　刘冠三在从山东进入河南的途中,曾经被野狗追咬。在开封,他跟盟友赵新儒说起此事时,即兴吟出一上联:“客孤行惹狗”,却百思不得下联。离开开封后,刘冠三在革命党人阎子顾的陪同下赶赴新蔡县。
　　随后,刘冠三独自一人走到荒野中时,又遇到了土匪。他拼命奔跑,逃进一家客店,因为精疲力尽,倒在地上就睡着了。睡梦中他伸腿,碰到了身边的一头驴。驴受惊后,用后蹄踢醒了刘冠三,刘冠三才知道自己睡到了牲口棚里。苦笑之下,刘冠三忽然想起那“客孤行惹狗”的上联,竟然得出了“店小卧惊驴”的下联。刘冠三在留下这副绝妙对联的同时,他的革命乐观主义精神更令人钦佩。
　　在从开封奔赴新蔡的过程中,刘冠三还曾到安徽宣传革命。到达新蔡后,刘冠三住在杨勉斋家。杨勉斋深为其革命精神所感动,决定跟他一起进入山西,协助他进行宣传联络。
　　刘冠三还曾到卫辉中学,与时任卫辉中学校长的同盟会员暴质夫交流数日。
　　途经偃师县时,刘冠三、杨勉斋遇到强盗,被劫掠一空,连续很多天只能靠沿路乞讨前行。
　　从河南向西去山西,山路崎岖难行。刘冠三将从山东高密一路推来的独轮小车留在府店(今河南省偃师市府店镇)潘子宜家,购置了一辆马车送杨勉斋回新蔡,自己用扁担挑着行李继续前行。
西北豪杰多奋起,大同同盟会活动掀高潮
　　此间,刘冠三还曾到达陕西西安,会见了著名革命党人焦子静。刘冠三想在陕西发动反清起义,因当时陕西革命党力量薄弱,只得继续返回山西,寻找机会。
　　刘冠三到达潞安时,住在西街高升店。他以到潞安中学卖书为名,与同盟会员赵承经先后两次会面,想组织潞安起义。但是,赵承经是由阎锡山用手枪威逼入会的同盟会员,并非真正想参加革命,加上潞安没有同盟会组织,与军队也没有任何联系,无法开展行动。刘冠三只得放弃这个计划,继续北上。
　　刘冠三到达崞县(今原平市)西社村时,会见了山西革命党人续西峰。刘冠三对续西峰的品行和能力极为推崇,而他对续西峰的影响也很大。自刘冠三来过崞县西社后,崞县一时之间成为山西内外的反清革命活动中心。　　刘冠三继续向北前进,越过五台山,于1910年夏天与盟友段亚夫一起到达大同,与当地革命党人、著名武术家李德懋、和尚刘干臣等取得联系,开展革命活动。刘冠三指导当地革命党人在大同学界、军界、商界进行革命宣传,秘密发展同盟会员。
　　因刘冠三的指导,大同同盟会的活动掀起高潮,被清政府追查,大同同盟会被破坏,刘冠三等人只得再次出走。大同同盟会的负责人李德懋以卖艺为名,往来于大同、张家口和包头之间,为刘冠三开展保卫和联络工作。刘冠三在他的保护和陪同下进入内蒙古,到达柴清堡,住在农民张兰亭家,并发展了一批进步人士为同盟会员。
　　到1911年春,刘冠三听说清政府召集各省议员到北京资政院开会,就想趁机在议员们中间开展革命活动,于是急忙赶往北京。途中,刘冠三发展了张家口尚义县大西沟村张秉义(后改名为张砺生)为同盟会员。
　　山西同盟会员景定成曾经记录了刘冠三的游历情况:“刘冠三担簦推车,遍走南北各省,寻访同志,至太行山下。在沁(山西沁县,古称沁州)外得尺木大士语录抄本,和我谈到各省同志曰:‘我在太原见续西峰(山西同盟会员),叹观止,故停止北游’。”尺木大士即尺木禅师,法名性休,是明朝皇族后裔。他在沁州主持永庆寺,宏扬禅宗佛法,是三晋灵济宗的开山祖师,著有《铜鞮语录》,清廷认为“其中狂悖诞妄之处甚多”,通令全国将其“所有书本版片”一并销毁。刘冠三如此看重自己得到的《铜鞮语录》抄本,是因为尺木大师的反清复明之意,与自己的反清革命有相似之处。刘冠三说自己在太原见到续西峰后“叹观止”,并“停止北游”,是为了表达自己对革命同志的敬重之情,防止给人一种居高临下的救世主的感觉,否则就不会有大同和察哈尔之行了。
　　在历时两年多、行经8省市、徒步万里的艰苦行程中,刘冠三还写下了“一肩行李,一程风,一程雪,前行不怕虎狼恶,要取还真经,普救众生活”的豪迈诗句,以其传奇经历和业绩奠定了他在辛亥革命中的重要地位。他在游历过程中,用谦虚谨慎、礼贤下士的态度,赢得了各方英雄的敬重。其后,“西北各省豪杰奋起,多因冠三”。
　　在当时和以后很长的一段时间里,革命党人多以自己是刘冠三亲自介绍入会或会见过他为荣。而刘冠三所发展加入同盟会和会见过的这些革命同志,在反清独立及以后的各项斗争中,多数成长为统领一省或几省革命工作的重要领导人。“南有孙中山,北有刘冠三”之誉,就是由此得来的。