Polska Partia Socjalistyczna Do Warszawy powrócił w 1904. Pierwotnie planował ponownie udać się do Petersburga, pragnąc rozpocząć tam studia na politechnice. Wkrótce jednak zrewidował te zamiary, ze względu na nastroje rewolucyjne panujące w Królestwie Polskim. Sosnkowski postanowił dostać się na wydział architektury Instytutu Politechnicznego w Warszawie, co mu się udało.
13 listopada 1904 wziął udział w manifestacji na warszawskim placu Grzybowskim, zorganizowanej przez Polską Partię Socjalistyczną w ramach protestów przeciwko przymusowemu wcielaniu Polaków do wojska rosyjskiego w związku z wojną z Japonią. Bojowcy PPS, ochraniający demonstrantów, starli się wówczas z carską policją i kozakami. Było to pierwsze od czasu powstania styczniowego starcie zbrojne z zaborcą. Pod wpływem tych wydarzeń, Sosnkowski postanowił wstąpić do PPS. Nie uczynił tego jednak dlatego, że partia ta głosiła hasła rewolucji proletariackiej, ale, jak sam później pisał, organizowała z bronią w ręku walkę o niepodległość.