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1915년 광복회(光復會)가 결성되자, 채기중은 경상도 지역 책임자로 광복회의 포고문을 작성하는 한편 동지를 규합하여 조직확대에 힘을 쏟았다. 1916년 총사령 박상진이 무기구입을 위해 만주를 다녀오다가 일제 경찰에 붙잡히자, 예산의 김한종을 가입시켜 충청도 조직을 재건하는 등 세력만회에 힘을 기울였다. 또한 채기중은 군자금을 위해 1917년 11월 칠곡군의 부호 장승원을 처단하였다.
이 일로 광복회가 발각되자, 채기중은 중국 상해로 망명을 계획하던 중 1918년 붙잡혔고 서대문형무소에서 사형이 집행되어 순국하였다.