审判一开始，古柏代表清政府指控邹容的罪名是作《革命军》，极力鼓吹推翻现代国家政权，图谋不轨；指控章太炎的罪名是为邹容的《革命军》作序，而且自己又写了《驳康有为论革命书》，诋毁当今圣上，呼为小丑，犯上作乱。章太炎与邹容从容不迫地进行了辩驳，并且借机大肆宣传反清爱国的革命宣传，令审判员哭笑不得。
全国人民广泛地关注着这场特殊的官司的进展过程。章太炎与邹容坚决的斗争，得到了全国人民的支持和赞颂，当时就有记载说：
章太炎与邹容见危授命，可死而不可屈，可杀而不可辱！
经过多次的法庭会审，案子迟迟没有宣判审判结果，问题当然是出在清政府的方面。为了达到不可告人的目的，满清政府的代理人多次与额外公堂、英国领事疏通交涉。一直到了当年的12月24日，额外公堂才对外宣布审判结果：
章炳麟作《訄书》并《〈革命军〉序》，又有《驳康有为》之一书，诬蔑朝廷，行同悖逆；邹容作《革命军》一书，谋为不轨，更为大逆不道。……照律治罪，皆当出决。今逢万寿开科，广布皇仁，援照拟减，定为永远监禁，以杜乱萌，而靖人心。
这个审判结果，自然引起了舆论的大哗，外界纷纷谴责，要求撤消控案。在舆论的强大压力下，次年5月额外公堂被迫判章太炎监禁3年，邹容2年，并且从上年到案的日子起算，服刑期满后，逐出租界。
审判宣布后，章太炎与邹容被转到了公堂公廨的监牢里，开始了囚徒的生活。当时，革命的志士的勇敢的斗争岂是一堵围墙可以阻止的！章太炎与邹容虽然身陷在监牢中，但革命的斗志反而更加旺盛，他们通过一切可能的渠道参加狱外的革命斗争，并且在狱内也展开了新的斗争。
就在章太炎身陷囹圄不久，传来了反清志士沈荩的死讯。沈荩（jìn）长期在京津地区从事秘密的反清活动，这次被捕后竟被活活地鞭打致死。章太炎曾与沈荩有过交往，听到此讯，十分震恸，在深深哀悼同志的同时，想到了自己目前的处境，他悲愤交集，写下了《狱中闻沈希禹见杀》诗：
不见沈生久，江湖知隐沦。
萧萧悲壮士，今在易京门。
螭魅羞争焰，文章总断魂。
中阴当待我，南北几多坟！
诗中不仅表达了对于烈士的悲悼之情，更表明了自己为革命献身的决心和勇气。“中阴当待我，南北几多坟”的“中阴”是借用了佛教的术语——人死后七七内的阴魂，来指代烈士的英灵。因此，此句的含义就是章太炎意识到了自己处境的险恶，因此他请求烈士的英灵不要远行，我将与你同行。
上海的爱国志士在8月23日为沈荩举行了追悼大会，章太炎虽然因身陷囹圄而不能亲赴会场，但他秘密撰写了《祭沈希禹文》，托人带到了会场，由章士钊在大会上宣读。“不有死者，谁申民气？不有生者，谁复九州？”这铿锵话语，久久回响在会场上空。
狱外的斗争如火如荼，狱内的斗争也是如此。
公审公廨的监牢地址在提蓝桥，是上海租界的帝国主义镇压中国人民反抗的重要机构。狱中的狱卒多是英帝国主义从印度招来的，对待囚犯十分残暴，大肆加以虐待。随意殴打囚犯，有时虐待致死也没人来追究，即使是被查出，也不过是罚四五元钱了事而已。他自然也是饱受狱卒虐待，章太炎虽然身材瘦弱，是典型的文弱书生，但他性如烈火，有着惊人的旺盛力量，与狱卒展开了坚决的斗争，甚至于绝食7天以示反抗。
在狱中，章太炎与邹容这两位革命的好兄弟，互相扶持，相依为命。在章太炎绝食前，曾与邹容有过一段十分感人的对话：
章：小老弟，你我的身体都十分的虚弱，又不能忍受狱卒的凌辱，与其都被白人迫害致死，还不如早点想个办法，争取保住一人。按照监禁的期限来说，我是3年，你是2年，而且你也比我年轻，所以你当生，我当死！
邹：那是绝对不可以的。大哥如果死了，我也绝不愿再留在世上！
章：你难道没有听说过伍子胥兄弟的故事吗？当年楚王要斩草除根，伍子肾的哥哥与自己的父亲共赴刑场，而伍子胥则亡命吴国，最后统率大军杀回楚国，报了父兄之仇。现在我们俩也应该像伍子胥兄弟一样，各得其所，不能一起死掉。你一定要争取活下去，将来报仇雪恨。我采取绝食的手段来逼迫狱方让步。现在外界对于此案的审判议论纷纷，白人之间也是矛盾重重，如果我绝食致死，在外界的强大舆论压力之下，狱方必定比较宽待你，这样你就有机会活着出去了。
邹：这绝对不行，尤其是饿死绝不是大丈夫所为着事！
章：中国有名的绝食而死的饿死鬼，第一是殷商末年不食周粟的伯夷，第二是汉代王莽篡权时不肯出仕的龚胜，第三是唐末朱温篡唐建梁时不肯出仕的司空图，第四是元初不肯出仕的抗元志士谢枋得，第五是南明灭亡时绝食而死的刘宗周。要是像前三个不肯出仕汉人政权的人，那是我不愿意仿效的；如果像后两人那样，因反对异民族的统治而死，却是我所心甘情愿的。
最后，章太炎还是没有听从邹容的劝说，开始了绝食斗争。当绝食进行到第7天的时候，章太炎原本就十分虚弱的身体更加不行了，一咳就吐血，十分痛苦。这时有个狱友告诉章太炎说：“靠绝食而死是一件很困难的事情，有的人甚至于需要40多天，你现在才过去了1/6，以后的日子还长着呢！你不要吃这个苦了。再加上绝食以后，邹容一直在他的旁边劝说他，现在也来反复开导他，最终使得章太炎打消了绝食的念头，重新开始进食。
在狱中的时光，章太炎除了坚持斗争之外，就是阅读佛教典籍。他阅读了《因明入正理论》、《瑜珈师地论》、《成维识论》等，这些佛教典籍固然有修身养性，培养涵养功夫的作用，也使得章太炎学到了一些与人辩难的逻辑方法，但也使得他深受其中所贯穿的主观唯心主义的消极影响，这对他将来思想的转变，使之颓唐当中起了巨大的作用。
邹容在狱中却与章太炎不同，这位年轻的革命家，性情十分的暴躁，不堪忍受牢狱的折磨，终于病倒了。这可急坏了章太炎。他一方面利用自己的医药特长，积极为邹容治疗，同时再三向狱方要求保外就医。但是直到邹容的病情十分险恶的时候，监狱当局才同意这个要求。可是，已经晚了。1905年4月2日，也就是保外就医的头一天晚上，也是邹容的病被拖了两个月之后，邹容服了工部局医生开的药之后，口吐鲜血，不幸离开了他所眷恋的尘世，离开了他未竟的事业，而这距他结束监禁仅仅只有70多天了。
章太炎手抚着邹容已经冰冷的身体，悲痛莫名，泪如泉涌，眼睛看着邹容，张着口竟说不出一句话来。
邹容死得蹊跷，死得突然，引起社会上极大的关注。人们议论纷纷，都说邹容是清政府勾结租界当局将邹容毒死的，并由此担心章太炎遭遇不测。上海舆论界对租界当局展开了猛烈的攻击，要求改善章太炎在狱中的待遇，保障他的安全。
租界当局迫于舆论的压力，同时也担心章太炎真的要有了三长两短，事情就会变得更加不可收拾，便同意了要求，相对改善了章太炎的待遇。本来章太炎在狱中是被罚作裁缝的，改派他去为犯人分配饭食，这在狱中是一个美差。这是因为狱中伙食严格定量，但在厨房里的人可以偷食一些，得以补充一些营养。章太炎后来说：“威丹（邹容的字）既殁，白人稍善视余，使任执爨（cuàn，烧火煮饭）之役，因得恣意啖（dàn，吃）食。余之生，威之死为之也。”（章太炎《与篁溪书狱中事》）
1906年6月，章太炎终于熬完了3年的铁窗生活。按照惯例，他被送到了工部局的巡捕房，被限令在3天内离开租界。但章太炎一跨出工部局的大门，立刻掌声四起。原来预先得知章太炎此日出狱的革命同志，诸如蔡元培等，都到工部局的大门口来接他。前来迎接的革命同志与章太炎一一握手相贺之后，章太炎便与孙中山从东京派来专程接他的人，乘日本邮船，第三次东渡日本，又与革命同志们一起开始了新的战斗。