Thế là cuộc kháng chiến của họ Phan lại phừng phừng nổi lên như lửa cháy.
Cao Thắng đón rước cụ về tạm đóng trên mấy trái núi Trùng Khê, Trí Khê, thuộc huyện Hương Khê. Nghe tin, tướng sĩ cũ lại quy tập đông đảo. Cao Thắng bẩm rõ công việc từ khi cụ đi, ông ta ở nhà mưu tính khôi phục và chế tạo khí giới ra thế nào. Lại trình cụ bức mật thư của người khách lạ năm trước đã đến mách tin cho ông đi cướp được súng Pháp về làm kiểu, rồi trao cho ông bức thư này để trình cụ Phan liền khi cụ ở Bắc trở về.
Nghe nói là mật thư, cụ lấy làm lạ, tưởng là cẩm nang diệu kế gì đây; chừng mở ra xem, không tên, không họ, không tháng không ngày, chỉ vỏn vẹn có 14 chữ viết thật rắn rỏi, là hai câu thi của Viên Mai, thi sĩ đời Thanh nước Tàu:

Tự cổ giang sơn nhàn bất đắc,

Bán quy danh sĩ, bán anh hùng.

Nghĩa là: Từ trước non sông nhàn chẳng được; nửa vì danh sĩ, nửa anh hùng.
Cụ xem rồi chỉ cười nhạt và xếp lại cất đi, không nói gì hết. Chư tướng không ai hiểu ý của người khách lạ kia muốn nói gì; chỉ cho là một anh đồ gàn nói bậy hay khí chữ vậy thôi. Hoặc là người ấy muốn khen cụ Phan, hoặc là ngụ ý nói cụ khổ tâm bền chí, nhưng cũng chỉ quanh quẩn trong rừng núi là cùng, không bước ra xa được đâu, vì thiên mệnh và thời thế đã làm một chuyện dĩ nhiên mất rồi.
Song ai cũng chỉ phỏng đoán thế thôi, còn thâm ý của người kia ra sao không biết; nhất là thỉ chung không chịu nói ra danh tính, càng lạ kỳ hơn.
Cụ trở về Hà Tĩnh, mới biết rõ nguyên nhân vua Hàm Nghi bị bắt là do tên Trương Quang Ngọc báo Pháp về bắt ngài. Tức thời cụ điểm binh thân hành lên tới đất Mọi bắt tên Ngọc ra chém đầu và khám xét trong nhà nó, thấy một cây bảo kiếm của vua Hàm Nghi mà nó lấy trộm. Xa gần, ai nghe việc báo cừu tuyết hận này đều lấy làm hả dạ vui lòng, cho nên hào kiệt hữu danh ở tỉnh Hà Tĩnh như Ngô Quảng, Nguyễn Cấp, Vũ Phát, và Thanh Hoá thì Cầm Bá Thước... đều đem quân về để theo cụ sai khiến. Bộ hạ thêm đông, thanh thế vang dậy.

Nhưng nếu bây giờ không sắp đặt thế nào, mà cứ quanh quẩn ở trong rừng núi, nay yên thì ở núi này, mai động lại sang rừng kia, rốt lại tất nhiên cũng đến thất bại như trước. Vì đó, bây giờ cụ tính cách cho bền thế giữ đã, rồi mới tính đến thế đánh sau.

Cách xa Trùng Khê, Trí Khê độ mấy chục dặm, có dãy núi là núi Vụ Quang. Tục gọi là Ngàn Trươi, địa thế hiểm yếu, cụ Phan lựa chọn làm nơi đóng đại đồn.

Ngàn Trươi, một khu rừng núi thật hiểm hóc quanh co, và có địa thế tiện lợi cho việc dụng binh là nhờ có ba con đường độc đạo: mặt trước ngó ngay ra đồng bằng, có thể dòm được tỉnh thành Hà Tĩnh, đằng sau toàn là rừng rậm, có đường lối bí mật đi qua đất Lào mà sang Xiêm; còn một con đường nhỏ, thì thông suốt qua tới núi Đại Hàm. Núi này cũng là một chặng núi hiểm hóc: sơn mạch liên tiếp nhau và đột ngột, khuất khúc, cứ mỗi trái núi có một khe suối, hai bên bờ khe nào cũng có lau sậy mọc lên cao quá đầu người. Đường lối đi vào rất gay go, nếu ai không thuộc thì không tìm được đường vô, hay là vô rồi mà không thuộc địa thế cũng không biết đường mà ra.
Từ Vụ Quang mãi tới Trùng Khê, Trí Khê, dài đến gần một trăm dặm, bây giờ đều có đồn trại liên tiếp của nghĩa binh dựng lên. Đồn trại dựng toàn bằng cây bền chắc, lấy ngay ở trong rừng, dựa theo thế núi, thế nước mà đóng để cho tiện việc chống giữ, việc ăn uống, cùng là việc chuyên chở binh gia lương thực đi lại. Rộng ra đến bốn tỉnh Thanh, Bình, Nghệ, Tĩnh, phàm là miền thượng du sơn cước đều rải rác có đồn trại nghĩa binh. Đồn lớn thì một Đô đốc đóng, còn đồn nhỏ thì một Lãnh binh.
Cụ chia ra mỗi viên tuỳ tướng làm chủ một địa phương, gọi là một quân thứ (nghĩa là chỗ quân đóng). Mỗi một quân thứ ở hạt nào đều lấy ngay tên của hạt ấy mà gọi cho tiện việc tiếng ông tư báo. Mỗi quân thứ đóng ở hoặc một tỉnh, hoặc một huyện, hoặc một tổng, hoặc một làng, tuỳ theo chỗ đóng binh có quan hệ đến việc vận lương hay là việc quân bị thế nào?
Phan chia nghĩa quân thống thuộc trong tay mình ra 15 thứ như sau này:
1. Khê thứ (huyện Hương Khê): Nguyễn Thoại
2. Can thứ (huyện Can Lộc): Nguyễn Trạch, Nguyễn Dật
3. Lại thứ (tổng Lại Thạch): Phan Đình Nghi (cháu cụ)
4. Bình thứ (tỉnh Quảng Bình): Nguyễn Thụ (ông này là người Thanh Hoá, nguyên là tướng cũ của ông Tôn Thất Thuyết, về theo cụ chỉ huy, nhưng sau có tội, bị cụ chém đầu).

5. Hương thứ (huyện Hương Sơn): Nguyễn Huy Giao
6. Diễn thứ (phủ Diễn Châu): Trần Vinh
7. Anh thứ (phủ Anh Sơn): Nguyễn Mậu (ông này đậu Phó bảng võ)
8. Nghi thứ (huyện Nghi Xuân): Ngô Quảng
9. Lễ thứ (làng Trung Lễ, thuộc phủ Đức Thọ): Nguyễn Cấp

10. Cẩm thứ (huyện Cẩm Khê): Huỳnh Bá Xuyên
11. Thạch thứ (huyện Thạch Hà): Nguyễn Thuận
12. Kỳ thứ (huyện Kỳ Anh): Vũ Phát (ông này tuy đậu võ cử nhưng học văn cũng hay chữ)

13. Lệ thứ (huyện Lệ Thuỷ): Nguyễn Bí
14. Thanh thứ (tỉnh Thanh Hoá): Cầm Bá Thước (ông này là tù trưởng dân Mán ở thượng du tỉnh Thanh, thường đem một thứ sản vật rất quý ở bổn tỉnh là ngọc quế, dâng nạp cụ Phan để bán lấy tiền làm quân lương khí giới).
15. Diệm thứ (làng Tình Diệm): Cao Đạn (núi Đại Hàm thuộc về trong quân thứ này).
Mỗi quân thứ như thế, tuỳ theo địa thế quan hệ hơn kém mà đóng quân nhiều hay ít. Quân ấy tuy là bộ hạ riêng của mỗi ông văn thân võ tướng kể tên trên đây, nhưng bây giờ đều ở dưới quyền cụ Phan điều khiển chỉ huy. Cụ hạ lệnh nhất thiết phải mặc một sắc binh phục, võ trang y nhau. Lại mỗi quân thứ phải kén trong quân mình ra hoặc hai chục hoặc ba chục tên kiện tốt, về đóng ở đại đồn núi Vụ Quang, gọi là quân túc trực, phòng khi có việc quân, truyền báo hiệu lệnh ra quân thứ nào, thì sẵn có binh lính của quân thứ ấy mà sai khiến, vì họ đã thuộc đường lối giao tiếp với bổn trại, tự nhiên sự đi về mau lẹ dễ dàng. Phàm những kỷ luật trong quân, chính tay cụ Phan thảo ra rất là nghiêm minh, thi hành đều cho các quân thứ.

Lúc này quân thứ nào cũng có hoặc từ 100 cho đến 500 quân, còn ở đại đồn Vụ Quang, thì lúc nào cũng có 500 quân, toàn là quân tay súng kiểu mới và luyện tập bắn giỏi hết thảy.
Có 20 tên thân binh tử sĩ hầu hạ luôn ở quanh mình cụ là đại nguyên soái, để hộ vệ và truyền phát hiệu lệnh đi các đồn trại. Một viên kiện tướng của cụ là Nguyễn Mục là thống tướng đội quân tử sĩ ấy, cụ Phan đi đâu cũng đi theo từng bước.

Còn vấn đề lương thực, là mạch máu của ba quân, cụ cũng sắp đặt dự bị cẩn thận lắm. Dân ở mấy tỉnh Thanh, Nghệ, Tĩnh, Bình hồi này đã thuộc hẳn ở dưới quyền chính phủ Bảo hộ rồi, người đã phải đóng thuế thân, ruộng đã phải đóng thuế điền, sự gánh vác nhiều hơn lúc trước; nhưng cụ Phan lấy nghĩa là mà hiểu dụ cho dân, đại ý nói rằng: nghĩa quân bây giờ cần phải có dân giúp cho về chỗ lương ăn, thì mới có thể yên ổn bề trong, mà có yên ổn bề trong, thì bề ngoài mới có thể chống giữ với quân Pháp. Cụ không cần lấy của dân nhiều: mỗi mẫu ruộng hàng năm chỉ cần dân đóng góp cho nghĩa binh một đồng bạc mà thôi. Nhân dân hạt nào cũng vui lòng đóng góp, không lấy sự phải đóng góp hai nơi làm nặng nề và không ai oán hận gì cả. Ngoài ra sự đóng thuế, dân làng còn đem sản vật và lúa gạo lên cung cấp cho nghĩa binh làm lương thực nữa. Xem đó thì biết lòng dân thương yêu cụ là thế nào? Rất đỗi có nhiều người vì việc cụ làm mà đến khuynh gia bại sản cũng can tâm. Ấy là không nói gì đến mấy kẻ nhà giàu có biển lận, ngày thường không dám lọi ra đồng xu bát gạo nào giúp ai, thế mà bây giờ cũng phải theo gương phần đông và sợ oai thế của văn thân, rồi tự đem gạo tiền đóng góp.