1911年初,考入保定軍官學校學習軍事。同年11月,張鳳翽領導西安新軍和革命黨人在西安起義成功。杜友梅、符瑞亭等7名興平籍同盟會員,受張委派組成西路民團武裝提槍來到興平,知縣陳宏珂率縣署官吏,俯首跪迎,交槍、交印。杜、符等鳴槍示威,宣告興平光復。嗣後,他們挑選200名精壯團丁,編為“復漢軍”一營四哨,維持全縣地方秩序。這支武裝以後成為西路戰役的主力軍,曾獲上級嘉獎。
袁世凱稱帝後,他憤慨至極,遂棄學回到陝西,與當時陝西同盟會員張深如、南南軒、王紹文等20多人秘密開會,謀劃討袁,他親赴興平聯絡革命力量,準備起義,以配合西安討袁運動。不料事機失密,準備在西安舉事的名單被袁世凱的心腹陝西督軍陸建章(外號陸屠戶)的密探所獲。1915年2月2日,杜友梅、南南軒等人全部被捕,關押在西安陸軍監獄,遭敵人嚴刑拷打,他們面臨生死關頭,不屈不撓,仍大罵“陸賊”。旁觀民眾無不同情和流淚。當日,他們18人被槍殺於西安北門外火巷口。後稱“十八烈士”。當年,杜友梅僅23歲。