Phan Khôi học Trần Quý Cáp 10 năm, từ 1896 đến 1906.
Trần Quý Cáp (1870-1908), tiến sĩ khoa Giáp Thìn (1904), Huỳnh Thúc Kháng đậu hoàng giáp cùng khoa, và Phan Châu Trinh, đậu phó bảng (1901), là ba nhà lãnh đạo Duy Tân. Sau khi đỗ đạt, năm 1905, ba ông rủ nhau đi Nam và phát động phong trào Duy Tân: chủ trương bài xích cử nghiệp, đề xướng tân học.
Trong ba người, Trần Quý Cáp nguy hiểm hơn cả, bởi ông trực tiếp dậy học, hướng dẫn tư tưởng thanh thiếu niên. Học trò Trần Quý Cáp có đến nhiều ngàn người. Phan Khôi, sau khi mẹ mất, được cha gửi đi trọ học trường Trần Quý Cáp, thôn Thái La, làng Bất Nhị, trong 10 năm, từ 9 đến 19 tuổi. Phan tả lại cảnh trường như sau:
"Ở trong một xóm cuối làng, dân cư lơ thơ, nhà ở xen với những đám ruộng thổ, một nếp nhà tranh đôi khi ở trong rừng miá rậm, ấy là nhà của thầy tôi và cũng là trường học đó. (...) Thầy tôi là trang quân tử thanh bần, thiên hạ đều biết, quân trộm cướp cũng đã thấy mà chê rồi, nên dù ở đó cũng chẳng ngại chi. Còn một lẽ nữa là cái cảnh tĩnh mịch đìu hiu lại rất lợi cho sự học. Cái nhà ba gian hai chái, sườn bằng gỗ, rộng lòng căn. Trong nhà trừ ba gian bàn thờ và một cái buồng ở góc, còn thì liệt ván cả. Một bộ ván cao ở giữa là chỗ thầy ngồi; còn bao nhiêu ván thấp, cho học trò" (Đi học đi thi).
Khoảng 1889-1896, học trò đông nhất, hàng ngày đến "nghe sách" có đến trăm rưởi, hai trăm. Người không đến nghe, chỉ nộp bài, cũng tám chục, một trăm. Mỗi kỳ khảo hạch, thầy phải chấm ba trăm quyển. Học trò đến từ các nơi, có khi cả Phú Yên, Bình Định nghe tiếng trường lớn cũng ra học. Phan Khôi viết:
"Thầy bước lên thì ngồi đó [ván cao kê giữa nhà], quay mặt ra phía ghế xuân ý [ghế để nghiên son bút son], coi rất nghiêm, vì bao giờ cũng khăn đen áo rộng.
Sách giảng hàng ngày là kinh, truyện, sử, mà cứ ngày chẵn ngày lẻ đổi khác nhau. Như ngày chẵn: Kinh thi, truyện Luận ngữ, sử Hán, thì ngày lẻ: Kinh dịch, truyện Mạnh tử, sử Đường. Rồi theo đó cứ luân lưu mà giảng tiếp.
Thầy ngồi yên rồi, dưới nầy một trò nào chẳng hạn, chiếu theo ngay mà mở ba cuốn sách, nhằm chỗ tiếp với hôm trước, theo thứ tự đè chồng lên nhau và đem đặt lên ghế xuân ý, trước mặt thầy.
Đọc đi! Thầy truyền. (...) Rồi một người tốt giọng bắt đầu đọc. Đọc chậm rãi mà ngân ngợi. Được vài ba tờ, tới chỗ thầy bảo dứt thì dứt. Đến phiên thầy cắt nghiã."
Về "lương bổng" của thầy: "thầy đối với chúng tôi như chẳng thèm kể đến công dậy dỗ. Mỗi một năm hai lễ tết, đoan dương [đoan ngọ] và chánh đán [nguyên đán], trò nào đi bao nhiêu thì đi, thầy chẳng hề nói ít nhiều (...) Vì vậy nên một trường lớn như trường thầy tôi mà mỗi lễ tết, thầy thâu vào không đầy trăm bạc". (Đi học đi thi, Phan Khôi)
Năm 1906, Trần Quý Cáp được bổ chức Giáo Thọ (quan trông việc học ở một phủ) phủ Thăng Bình. Ban đầu ông không nhận, nhưng vì cảnh mẹ già, nghèo túng, và các bạn khuyên, ông nhận.
Huỳnh Thúc Kháng viết:"Khi tới trường, tiên sinh mời thầy chữ Tây về dậy chữ quốc ngữ và chữ Tây, làm cho phong khí tỉnh nhà được mở mới, như Diên Phong, Phú Lâm, Phước Bình. (...). Vì thế Tiên sinh thành ra tấm bia cho phái cựu học nhắm vào". [Tiểu sử Trần Quý Cáp, Huỳnh Thúc Kháng viết ngày 20/2/Mậu Dần (21/3/1938), bản dịch của báo Minh Tân số 63, năm 1959, in lại trong Trần Quý Cáp của Lam Giang, Đông A, Sài Gòn, 1971, trang 10-16)]. Rồi Trần Quý Cáp viết bài Sĩ phu tự trị luận công kích đám "trung đẳng sĩ phu". Vì thế, tháng 1/1908, ông bị đổi vào Ninh Hoà.
Tháng 3/1908, bùng nổ vụ Trung Kỳ dân biến. "Tiên sinh tuy đã vào miền Nam, nhưng vì cớ lãnh tụ phái tân học, lại đề xướng dân quyền tự do, cũng như cụ Tây Hồ vậy, làm cho nhà đương đạo Khánh Hoà chú mục, kiểm soát thư từ ra vào thấy có đôi câu cho là chủ động, kết án "Mạc tu hữu" [xử tội chẳng cần án]. Tiên sinh lên đoạn đầu đài, thật là thê thảm! Trong lịch sử huyết lệ, Tiên sinh là người thứ nhất!" Huỳnh Thúc Kháng ghi rõ ngày 17/5 Mậu Thân (tức ngày 15/6/1908), Trần Quý Cáp bị xử tử tại Nha Trang.
Phan Châu Trinh viết: "Không ngờ quan Pháp và quan Nam tỉnh ấy, dụng tâm ám hiểm, bắt ông giáo thọ ấy và giam không đầy một ngày một đêm, không xét hỏi gì, liền kết án xử tử, lập tức đem chém tại chỗ. Nghe nói đích xác là mới đầu, quan tỉnh là Phạm Ngọc Quát xử án "lăng trì" [cắt từng miếng thịt], rồi sau đổi ra "trảm quyết" (chém ngay). Chém được một giờ, thì được dây thép quan toàn quyền sức giải đi Côn Lôn, nhưng mà đã giết chết rồi, không làm sao sống lại được!" (Phan Châu Trinh, Trung kỳ dân biến thỉ mạt ký, bản dịch của Nguyễn Q. Thắng, Nguyễn Ấm, sđd, trang 311).
Phan Bội Châu viết:"Nhớ khi ông ra tới trường chém, dao đã kề cổ, còn thung dung xin với quan giám trảm, cho đặt án đốt hương, áo mão nghiêm trang, bái tạ quốc dân ngũ bái, rồi khảng khái tựu hình, sắc mặt in như khi nhóm trò giảng sách." (Phan Bội Châu, Văn khóc cụ nghè Trần Quý Cáp, in trong Thi văn quốc cấm, Thái Bạch soạn, Sài Gòn, 1968, trang 390)
Trần Quý Cáp là người hay chữ nhất trong ba vị lãnh tụ Duy Tân. Về văn bản, Huỳnh Thúc Kháng cho biết: "Về thi văn của Tiên sinh không lưu bản cảo, chỉ có đồng nhân cùng tôi còn nhớ đôi bài lượm lặt chép thành tập, gửi nơi Tiêu Đẩu Nguyễn Bá Trác".
Trần Quý Cáp bị xử chém ngang lưng. Cái chết thảm khốc này đã in dấu sâu đậm trong đời Phan Khôi và ảnh hưởng sâu xa đến đường lối văn hoá và sự tranh đấu bất bạo động của Phan Khôi sau này.
Thụy Khuê