1913年7月，李烈鈞奉孫中山之命在江西湖口起兵討伐袁世凱。二次革命爆發。9月，討袁失敗，二次革命結束，一批革命者相繼流亡日本，其中有王統與溫州人殷汝驪等。
9月18日，孫中山在東京訪晤日本友人梅屋莊吉，並與住宿在那裡的殷汝驪交談。後來，殷汝驪走訪孫中山，與之密談，主持創設了浩然學舍。浩然學舍也稱法政講習所，是中國流亡者在東京的機關學校，其教育方針是以灌輸日本軍事教育為主，學生為中國人，分甲、乙、丙班，兼授日本語、法律、政治、經濟學及武術等。
9月20日，流亡東京的王統訪問孫中山。9月27日，孫中山在日本籌組中華革命黨，吸收第一批中華革命黨黨員，第一號黨員是王統，其他人有浙江杭縣人黃元秀、廣東香山人朱卓文、浙江平湖人陸惠生、香港人馬素。
陳錫祺主編的《孫中山年譜長編》摘錄了王統在東京立誓約加入革命黨的《誓約》：立誓人王統為救中國危亡，拯民生困苦，願犧牲一己之身命自由權利，附從孫先生，再舉革命，務達民權、民生兩目的，並創製五權憲法，使政治修明，民生樂利，措國基於鞏固，維世界之和平，特誠謹矢誓如左：一、實行宗旨，二、服從命令，三、盡忠職務，四、嚴守秘密，五、誓共死生。從茲永守此約，至死不渝，如有貳心，甘受極刑。
此後，中華革命黨陸續吸收黨員。10月，在東京入黨的有戴季陶、陳其美、鈕永建等23人，在上海入黨者則有張人傑、蔣介石2人，是國內入黨最早者。至1914年7月8日召開中華革命黨成立大會，黨員有居正、廖仲愷等205人，孫中山就任總理，會上公布了孫中山手書的《中華革命黨總章》。9月1日，孫中山發表《中華革命黨成立通告》，所有海外國民黨組織未經解散者，希即一律改組為中華革命黨。
在東京訪孫中山134次
從1913年9月20日起，至1916年4月3日奉命回國，那兩年多時間，在東京，王統跟隨孫中山，經常與他來往，先後訪孫先生134次，孫先生曾去王宅6次，曾參與許多重要問題的討論，並常與日方打交道，幫助孫中山向日本友人籌款借錢，發展中華革命黨黨員，策劃和籌備海軍起義。
孫中山在東京時，日本警察為了監視和保護的需要，監視孫先生的一舉一動，記錄為今日本外務省檔案的《孫文動靜》，記載孫與王往來頻繁，比如1914年5月11日，孫中山偕胡漢民、王統、萱野長知至向島訪中國興業公司發起人和顧問大倉喜八郎；6月23日，孫中山偕王統徒步至《民國》雜誌社，召集田桐、居正、胡漢民、楊庶堪等人議事；7月中旬，袁世凱政府派45名海軍軍官到日本海軍基地橫須賀日艦“津輕號”受訓，孫中山派王統至該港海軍受訓軍官中活動數次，在海軍軍官中發展中華革命黨黨員18名；9月20日，孫中山主持制訂《中華革命黨方略》第一次討論會，胡漢民、廖仲愷、居正、戴季陶和王統等人參加，以後又討論了17次；10月19日，王統受命負責秘密招募日本海軍軍人，前往中國南部參加三次革命，以謀奪取、掌握中國軍艦；12月2日，孫中山、陳其美、王統與日本山田純三郎共同議事。
1915年1月至2月上旬，山田純三郎、萱野長知、王統頻繁訪問孫中山，有時陳其美、戴季陶也在一起，共同商談。2月5日，孫中山與陳其美、山田純三郎、王統擬訂並草簽《中日盟約》。1915年底，孫中山到王統住宅，在王宅秘密會見日本陸軍參謀總長上原勇作。1916年1月18日，孫先生偕王統向矢野莊三郎協商借款6萬日元。2月27日，孫中山與王統等赴日本印刷業主田中處，校正托彼繪製之中國近海地圖。由王統介紹和陪同，孫中山會見日俄貿易會社社長松島重太郎，他們一起商談向日本礦業資本家久原房之助借款，經多次協商，3月8日，王統借得20萬日元，3月16日，孫先生與王統聯名收到30萬日元，4月8日和27日，孫先生又收到兩筆10萬日元。通過久原，日本共貸給孫中山140萬日元。王統充當了孫先生與松島重太郎、久原房之助的牽線人。
奪取上海軍艦失敗
1916年4月，孫中山委任王統為中華革命黨海軍總司令。王統奉令率領在日本招募的一批退役海軍軍人，自東京回到上海，策動北洋海軍起義。
此前，孫先生曾於1月1日致電上海革命黨人說“海軍當行王統之策。”3月13日復電上海革命黨人說：“滬事當俟王統動後，方可發，王極有把握，當不落空。”28日《致上海革命黨人電》中說“王統日內當來滬會商”。當得悉“軍隊以袁退而反觀望”之意外情形時，孫先生又電告陳其美等“則俟王統得手，滬乃進行”。4月，孫中山連電上海革命黨人，再促從速發動起義，兩次電匯上海共11萬日元，4月16日電示陳其美、王統上海討袁機宜：“英士、統一兩兄鑒：聞王兄到滬，嘉慰無極。自後海軍事悉由王兄指揮，務望兩兄協力。得軍艦，即先將機器局襲取，立吾黨基礎。”
據曾任王統秘書的日本人大田宇之助回憶：本來的計畫是，完全用退役的日本海軍軍人組成的一隊奪取停在上海附近的對方軍艦“策電號”，爾後將“策電號”往吳淞開，在吳淞炮擊袁世凱的兵工廠（即上海機器局），而以此為信號，待命中的陸軍部隊則出動來占領上海。
大田宇之助回憶，王統來上海後，5月5日實行奪艦，但並未成功，“因為該艦之內應者的過錯，我們部隊的一部分人登入時，竟被開槍斃命兩人，其餘者統統敗退”。此事失敗後，孫先生曾責備王統“過分熱心而近似性急”，而王統也離開上海，東渡日本，後攜帶家眷又回到上海，其後他的事跡因史料欠缺，有待考證。6月6日，袁世凱在國內反袁聲浪中病死。
另據何黃彬《王統軼事》記載，1920年代，王統在上海，任職於招商局和航政局，也曾在大學任教。抗戰全面爆發後，在貴州都勻的陸軍炮兵學校任教，主要負責教材編譯和講授日語，1940年在都勻遇到溫州同鄉張平化，過從甚密。1950年至1952年，王統在雲南大學任教“氣象學”。1955年回到家鄉溫州，1957年逝世，著有《王統詩集》。
