Mặc dù bị chính quyền thực dân bắt, tù đày ở Côn Đảo suốt 13 năm (1908 - 1921), cụ vẫn một dạ sắt son, gan không núng, chí không sờn. Năm 1926, sau khi ra tù, cụ được cử làm Viện trưởng Viện Dân biểu Trung Kỳ. Trong 3 năm hoạt động ở Viện, cụ kiên quyết đấu tranh nghị trường, rồi nhân việc chống lại viên Khâm sứ người Pháp, cụ từ chức và sáng lập Tờ báo Tiếng Dân, làm chủ nhiệm, kiêm chủ bút báo này tại Huế từ năm 1927 đến năm 1943.
Năm 1945, tình hình cách mạng trong nước và thế giới có sự chuyển biến mau lẹ. Cách mạng tháng Tám năm 1945 thành công, nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ra đời ngày 02/9/1945. Hơn bao giờ hết, mọi nguồn lực của dân tộc, trong đó có nguồn lực trí tuệ và đội ngũ nhân tài cần được khơi dậy, quy tụ và phát huy. Cuối năm 1945, Chủ tịch Hồ Chí Minh điện cho Ủy ban nhân dân lâm thời Trung bộ mời cụ Huỳnh Thúc Kháng ra Hà Nội. Mặc dù tuổi cao, nhưng với lòng yêu nước nhiệt thành, cụ đã nhận lời mời gánh vác việc nước.
Ngày 02/3/1946, tại Kỳ họp lần thứ nhất Quốc hội nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa, khi đề cập nhân sự trong Chính phủ mới, Chủ tịch Hồ Chí Minh nhấn mạnh khi giới thiệu về cụ “một người đạo đức danh vọng mà toàn thể quốc dân ai cũng biết - cụ Huỳnh Thúc Kháng”. Là thành viên Chính phủ, cụ Huỳnh Thúc Kháng mang hết tài năng và trí tuệ để phụng sự Tổ quốc, nhân dân.
Trong thời gian từ ngày 31/5 đến 21/9/1946, thực hiện cuộc đấu tranh ngoại giao bảo vệ độc lập, thống nhất và toàn vẹn lãnh thổ của đất nước, Chủ tịch Hồ Chí Minh sang Pháp dự Hội nghị đàm phán Fontainebleau nên giao quyền Chủ tịch nước cho cụ Huỳnh Thúc Kháng, Bộ trưởng Bộ Nội vụ. Theo lời kể, tại Bắc Bộ phủ, trước khi bước lên ô tô ra sân bay, Chủ tịch Hồ Chí Minh nắm tay nhà cách mạng lão thành Huỳnh Thúc Kháng và nói “Tôi vì nhiệm vụ quốc dân giao phó phải đi xa ít lâu, ở nhà trăm sự khó khăn nhờ ở cụ cùng với anh em giải quyết cho. Mong cụ “dĩ bất biến, ứng vạn biến”.
Trong thời gian Người đi vắng, cụ Huỳnh Thúc Kháng đã giải quyết êm thấm nhiều công việc liên quan đến quốc gia đại sự như thẳng tay trừng trị những phần tử phản động trong Việt Nam Quốc dân đảng cấu kết với quân Tưởng âm mưu lật đổ Chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa mới được thành lập. Uy tín, tài năng và đức độ của cụ Huỳnh Thúc Kháng trong thời gian giữ trọng trách Quyền Chủ tịch nước đã góp phần cùng với Đảng ta và Chủ tịch Hồ Chí Minh tạo nên khối đại đoàn kết rộng rãi toàn dân trong cuộc đấu tranh giữ vững nền độc lập dân tộc, bảo vệ chính quyền cách mạng non trẻ ở thời điểm hết sức hiểm nghèo.
Ngày 19/7/1946, chiểu lời đề nghị của Bộ trưởng Bộ Tư pháp Vũ Đình Hòe, cụ Huỳnh Thúc Kháng, Quyền Chủ tịch nước đã ký Sắc lệnh số 130 ấn định thể thức thi hành phải ghi trên các bản toàn sao hay trích sao án hoặc mệnh lệnh. Bộ trưởng Bộ Tư pháp Vũ Đình Hòe ký Phó thự và được đăng trên Việt Nam Dân quốc Công báo năm 1946 trang 397. Ngày 05/3/2013, trên cơ sở đề nghị của Bộ trưởng Bộ Tư pháp, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 397/QĐ-TTg lấy ngày 19 tháng 7 hàng năm là “Ngày Truyền thống THADS”.
Tháng 4/1947, cụ Huỳnh Thúc Kháng qua đời vì bệnh trên đường đi công tác ở Quảng Ngãi. Nói về cụ, trong Thư “Gửi toàn thể đồng bào sau ngày cụ Bộ trưởng Huỳnh Thúc Kháng tạ thế”, Chủ tịch Hồ Chí Minh nhận xét “Cụ là người học hành rất rộng, chí khí rất bền, đạo đức rất cao”, và bày tỏ lòng kính mến, cảm phục “Đến ngày nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa thành lập, Chính phủ ta mời cụ ra. Tuy đã hơn 71 tuổi, nhưng cụ vẫn hăng hái nhận lời. Cụ nói: “Trong lúc phục hưng dân tộc, xây dựng nước nhà, thì bất kỳ già, trẻ, trai, gái, ai cũng phải ra sức phụng sự Tổ quốc”.
