Революционно-настроенные студенты видели в Тимирязеве стойкого защитника своих интересов от произвола царского правительства. Вполне доверяя ему, они советовались с ним, помогали знакомиться с издававшейся в то время нелегальной литературой. Об этом свидетельствует, например, следующая выписка из справки Особого отдела: «В мае 1899 г. некто „Феодор" прислал из Вильны в Москву на имя Пацке-вича-Михеева для Павки несколько экземпляров воззвания по поводу студенческих беспорядков и просил: 1) один экземпляр спрятать в весьма надежном месте; 2) несколько экземпляров раздать наиболее уважаемым профессорам и доцентам (Чупрову, Тимирязеву, Умову, Мензбиру и т. д.), но, конечно, остерегаясь отдавать профессорам-доносчикам; 3) один экземпляр в редакцию «Русских ведомостей»; 4) экземпляра 3—5 постараться осторожно отправить в Питер; 5) остальные экземпляры разослать в провинциальные города, наиболее культурные, каковы Вязьма, Орел, Рязань, Нижний, Ярославль и т. д. При этом постарайтесь переслать не по почте, а с каким-либо лицом, едущим в данный город. Воззвания эти не для студентов, а для общества постороннего».
О том же свидетельствует и ряд писем к Тимирязеву, сохранившихся ныне в его мемориальном музее. Так, в феврале 1897 г. к Тимирязеву обращается его бывший слушатель Р. Ефимов с просьбой оказать содействие одной девушке, высылаемой в Архангельск по политическому делу. «Зная Вашу всегдашнюю отзывчивость, — пишет автор, — решил обратиться и к Вам. Ваши слушатели рассыпаны по всей России. Будьте любезны сообщить, нет ли у Вас знакомых в Архангельске, к которым можно было бы обратиться и которые пожелали бы принять некоторое участие в судьбе этой девушки. Вам известно тяжелое положение высланных лиц (она высылается по политическому делу). Находясь с одной стороны под гнетом администрации, с другой испытывая недоброжелательное отношение местных обывателей, они являются подчас какими-то париями. Положение женщин особенно тяжело». В 1902 г. Тимирязев получил письмо из тюрьмы от арестованного студента А. Колмогорова. В письме говорится: «Уважаемый Климент Аркадьевич! Я арестован и нахожусь в губернской тюрьме. Так как в Москве у меня нет никого из близких родственников, кому могло бы быть дано разрешение на свидание со мной, то я беру на себя смелость просить Вас, дорогой профессор, приехать ко мне в тюрьму — Вам, наверное, разрешат свидание. Я болен (у меня чахотка) и мне о многом хотелось бы поговорить с Вами».
С конца 90-х годов, под влиянием все расширявшегося революционного движения рабочего класса и распространявшихся в России идей марксизма, усиливалась революционная борьба студенчества против царизма. Царское правительство в ответ на студенческое движение в 1899 г. издало так называемые «временные правила» об «отдаче в солдаты» студентов-забастовщиков. В начале 1901 г. эти правила были применены к 183 студентам Киевского университета. В. И. Ленин во втором номере только что начавшей выходить «Искры» посвятил этому вопросу специальную статью. Он призывал социал-демократов и всех рабочих не проходить мимо этой невиданной и жестокой карательной меры, не считать ее частным делом студенчества. «... Все сознательные элементы во всех слоях народа, — писал В. И. Ленин, — обязаны ответить на этот вызов, если они не хотят пасть до положения безгласных, молча переносящих оскорбления рабов. А во главе этих сознательных элементов стоят передовые рабочие и неразрывно связанные с ними социал-демократические организации».
Ленин предлагал устроить широкие собрания протеста и демонстрации, распространять листовки, бичующие возмутительный акт надругательства над студентами, воспитывая этим революционный дух и сознание трудящихся масс. Он писал, что единственным достойным ответом на отдачу в солдаты студентов была бы стойкая забастовка учащихся с требованием отмены временных правил 29 июля 1899 года. Подхватывая этот призыв, студенчество Москвы, Петербурга и других городов организовало широкую волну выступлений. Волнениями было охвачено около 20 000 студентов. Во многих высших учебных заведениях академическая жизнь совершенно прекратилась. Правительство приняло новые «контрмеры». Только в одной Москве около 500 студентов в феврале 1901 г. было арестовано и заключено в Бутырскую тюрьму. Но эти репрессивные меры не испугали студентов и поддерживавших их рабочих. Тогда совет профессоров Московского университета обратился к студентам с воззванием, предлагая им «образумиться» и вернуться к занятиям.
Газета «Искра» охарактеризовала это обращение профессуры как «гнуснее воззвание». «Жрецы науки, — писалось в отделе «Из нашей общественной жизни» № 3 «Искры», — позорно молчали, когда правительство сдало киевских и петербургских студентов в солдаты, хотя не могли не знать, что этот акт должен будет вызвать студенческие беспорядки; они не ответили на эту гнусность правительства единственно достойной мерой — коллективным выходом в отставку. Но когда протест охватил массу студентов, когда он завоевал сочувствие общества, когда народная масса в Харькове и Москве вступилась в дело студентов, московские профессора вылезли из своих уютных кабинетов и выступили открыто в роли защитников порядка, коварно задумав внести раскол в студенческую среду...
Политически-мыслящей части студенчества этот гнусный документ должен был открыть глаза на то, какую нравственную порчу вносит в храм науки самодержавный режим, как убивает он в профессорской среде всякую порядочность... Вот почему чисто профессиональная борьба студентов за лучшие университетские порядки должна стать политической борьбой за общую реформу нашего общественного строя».
О том впечатлении, которое произвел на бастующих студентов отказ Тимирязева подписать обращение профессоров, рассказывает автор книги о Тимирязеве Л. С. Цетлин, один из 500 студентов, находившихся тогда в Бутырской тюрьме: «В тюрьму был доставлен номер либеральной газеты „Русские ведомости" с обращением московской профессуры, призывавшим студентов прекратить „беспорядки", вызванные будто бы влиянием на них „посторонних элементов», вернуться к мирным учебным занятиям и слушаться профессоров, своих наставников и т. п. Обращение вызвало общее негодование студентов как в тюрьме, так и вне ее стен. Московская профессура оказалась не только глуха к общественному подъему, но сделала активный шаг к его погашению. Под обращением стояли подписи 71 профессора. С волнением искали студенты подписи Тимирязева — ее здесь не было. Значит, Тимирязев идет в одних рядах с „бунтующими" студентами... Это сильно подняло дух студентов, поддержало их в борьбе».
Тимирязев не только отказался подписать профессорское «увещевание» студентов, но и внес предложение ходатайствовать перед правительством об отмене «временных правил». В то же время он призывал оставшихся на свободе студентов продолжать забастовку. В справке Особого отдела полиции по этому поводу говорится: «В марте 1901 г. Розонов сообщал из Москвы в Иваново-Вознесенск земскому врачу С. А. Чернобровцеву: „Профессора большинством голосов (80 против 2) отправили ходатайство об отмене „временных правил". Работает для нас главным образом Тимирязев, он же советует продолжать и забастовку. Будет теперь победа на нашей стороне, в этом почти все уверены. Будет теперь забрано еще много студентов, заподозренных в подстрекательстве рабочих; здесь забастовали три мануфактуры"». Внимательно следя за каждым шагом Тимирязева, тайная полиция присовокупляет к делу Тимирязева и этот документ.
О событиях в Московском университете и в частности о выступлении Тимирязева с требованием об отмене «временных правил» в Харькове 14 марта 1901 г. появляется специальная студенческая прокламация. Это еще более усиливает враждебное отношение министерства к Тимирязеву. Против ученого в министерстве возбуждается специальное «дело». В результате за «уклонение от влияния на студентов в интересах их успокоения» Тимирязеву, по поручению министра просвещения, был объявлен выговор. Не считая себя виновным, Тимирязев подал заявление об отставке из университета. В этих условиях уход любимого студентами профессора мог вызвать новую волну возмущения студенчества. Министерство приложило все усилия к тому, чтобы удержать ученого в стенах университета. Чтобы понять любовь и уважение, которые питала студенческая молодежь к Тимирязеву, надо было видеть восторженную встречу, устроенную ему студентами, когда он вернулся в университет. Его встретили громом аплодисментов и засыпали букетами цветов. От разных курсов были прочитаны приветственные адреса.
«19 октября 1901 г., — говорится в справке Особого от дела, — в газете „Курьер" (№ 289) была помещена следующая заметка:
Редко бывают такие трогательные встречи, какая была устроена 18 октября в университете профессору К. А. Тимирязеву, который должен был в первый раз в этом году читать лекцию. В громадной аудитории собралось так много студентов, что они не только сидели по нескольку человек на одном месте, не только заняты были все проходы, но даже для того, чтобы аплодировать, нужно было поднимать руки над головой. От медиков 3 и 5 кур., от естественников 1 и 3 курсов были прочтены адреса, приветствовавшие начало лекций многоуважаемого Климента Аркадьевича, искренно выражавшие ему свою любовь и уважение, высказывавшие радость по поводу того, что упорно ходившие слухи о выходе в отставку любимого профессора не оправдались. После чтения адресов забросанный цветами К. А., перецеловав читавших студентов, со слезами на глазах, очень взволнованным голосом сказал приблизительно следующее: „Господа, я пришел сюда, чтобы читать лекцию по физиологии растений, но вижу, что нужно сказать нечто более обширное. Я всегда был уверен в сочувствии ко мне с вашей стороны, но того, что теперь происходит, я никогда не ожидал... Я считаю своим долгом исповедаться перед вами. Я исповедую три добродетели: веру, надежду и любовь; я люблю науку, как средство достижения истины, верю в прогресс и надеюсь на вас. Слова эти покрыты были аплодисментами. „Естественное волнение, испытываемое мной, — продолжал К. А., — мешает мне сейчас начать лекцию". Громкими аплодисментами проводила многочисленная молодежь своего любимого профессора».
Мужественное поведение Тимирязева нашло положительную оценку на страницах ленинской «Искры». В декабре 1901 г. газета, продолжая публикацию материалов о студенческих волнениях, писала: «Тимирязева... восторженно приветствовали студенты по поводу его решения остаться в университете; по рукам ходил проект адреса ему, отдававший должное человеку независимому и убежденному...».
Вернувшись в университет, Тимирязев не прекратил борьбы. Он принимает активное участие в том движении, которое развернуло передовое студенчество против начатой князем Мещерским кампании за запрещение приема женщин в высшие учебные заведения и закрытие Высших женских курсов. Как сообщает газета «Искра», Тимирязев вместе с Н. А. Умовым был избран в состав комиссии по разоблачению клеветнической статьи Мещерского, напечатанной в газете «Гражданин». Он принял участие в нелегальных студенческих курсовых совещаниях, где выдвигалось требование наказания князя Мещерского за его подлый пасквиль. «На лекциях профессора Тимирязева, — говорится в «Совершенно секретном» сообщении Охранного отделения от 28 октября 1901 г., — в физической аудитории, где собрались естественники всех курсов и часть медиков из клиник, двери так плотно держались, что помощник инспектора, пытавшийся неоднократно отворить их, никак сделать этого не мог».
В свою очередь царские власти усилили репрессии против Тимирязева. Убедившись, что открытый нажим на любимого студенчеством профессора может привести к новым нежелательным последствиям, чиновники министерства просвещения приняли меры к тому, чтобы изолировать Тимирязева от студентов, освободив его от обязательного чтения лекций.