През 1865 г. напуска гимназията и се свързва с руските революционни среди. Заради произнесената от него реч на 11 май в чест на славянските просветители братята Кирил и Методий е принуден да напусне Калофер и заминава отново за Русия с намерението да продължи образованието си в Одеса. След това се прехвърля в Румъния, като отначало се установява в Букурещ, а после в Браила и работи като словослагател в печатницата на Д. Паничков. Попада в средата на българската революционна емиграция и се сближава с Хаджи Димитър и Стефан Караджа. През лятото на 1868 г. Христо Ботев се приготвя да мине в България с четата на дядо Жельо войвода (Ж. Чернев), на която е определен за секретар. Тогава написва стихотворението си "На прощаване". След като по различни причини преминаването на четата в България се осуетява, Ботев заминава за Букурещ, където се записва да следва в Медицинското училище. Поради липса на средства е принуден скоро да прекъсне образованието си.
В края на април 1871 г. Ботев е задържан в продължение на два месеца във Фокшанския затвор (във връзка с разкриване дейността на Н. Ф. Меледин) и след излизането му на свобода се установява отново в Букурещ. Започва работа в печатницата на Л. Каравелов и става негов съратник в редактирането на в. "Свобода", след неговото спиране през 1873 г. - и на в. "Независимост". През 1873 г. Ботев започва издаването и на своя втори самостоятелен в. "Будилник". На 8 декември 1874 г. той започва да издава като орган на комитета в. "Знаме". По такъв начин след удара, нанесен на Вътрешната революционна организация след обесването на В. Левски и колебанията на Л. Каравелов, той застава начело на БРЦК . След избухването на въстанието в Босна и Херцеговина през 1875 г. БРЦК под ръководството на Христо Ботев започва подготовката на въстание в България. Преждевременното избухване на въстанието и неговият неуспех (Старозагорско въстание 1875 г.) довеждат до сериозни разногласия в БРЦК. След избухването на Априлското въстание през 1876 г. Ботев застава начело на чета и с нея преминава в България, за да окаже помощ на въстаналия народ. След неколкодневни тежки боеве той е убит в подножието на връх Камарата във Врачанския балкан.