Cao Thắng từng tham gia cuộc khởi nghĩa nào chống thực dân Pháp xâm lược
Trở lại quê nhà, Cao Thắng cùng Cao Nữu (em ruột) và Nguyễn Kiểu (bạn thân) chiêu mộ được khoảng 60 người đồng chí hướng, rồi tất cả cùng tự nguyện đến tham gia cuộc khởi nghĩa Hương Khê do Tiến sĩ Phan Đình Phùng (người được vua Hàm Nghi giao trọng trách tổ chức phong trào kháng Pháp ở Hà Tĩnh) làm thủ lĩnh.