Năm 1947, học xong tiểu học, Bội Cơ lên Chợ Lớn tiếp tục học trung học ở trường Nam Kiều, một cơ sở đã nổi tiếng là có phong trào cách mạng sôi động.

Năm 1948, trường Nam Kiều bị bọn Pháp đóng cửa vì có quá nhiều giáo viên, học sinh có tư tưởng tiến bộ. Trần Bội Cơ và hầu hết các bạn chuyển sang học tại trường Phúc Kiến và Nghĩa An. Năm này, Cơ theo học lớp 8 và là học sinh giỏi, một lớp trưởng gương mẫu. Được sống và hoạt động trong môi trường sục sôi cách mạng giữa lúc phong trào đấu tranh của giáo viên, học sinh chống đế quốc và đặc vụ Tưởng Giới Thạch lên cao, Trần Bội Cơ tuy còn ít tuổi nhưng đã sớm giác ngộ. Cô đã bắt đầu hoạt động và tham gia cách mạng từ năm 1949. Tới ngày 1-5-1949, Cơ đã trở thành một ủy viên trong Ban chấp hành Hội học sinh của trường trung học Phúc Kiến.

Những ngày đầu năm 1950, học sinh và giáo viên khắp các trường ở Sài Gòn Chợ Lớn đều rầm rộ đấu tranh. Sự kiện ngày 9-1-1950 đã đi vào lịch sử trở thành ngày học sinh, sinh viên toàn quốc mà hình ảnh tiêu biểu là liệt sĩ học sinh Trần Văn Ơn trường Pétrus Ký (nay là trường Lê Hồng Phong) đã phất cao ngọn cờ xung kích trong phong trào đấu tranh của học sinh. Tiếp đến là trận chống Mỹ đầu tiên ở Việt Nam ngày 15-3-1950 đã thổi bùng lên ngọn lửa đấu tranh cách mạng trong toàn thể học sinh thành phố. Học sinh trường Phúc Kiến cũng sôi sục xuống đường.

Để ngăn chặn phong trào đấu tranh lan rộng sang cả các trường học của người Hoa, thực dân Pháp đã trục xuất và bắt giữ một số giáo chức trường Phúc Kiến, trong đó có cả thầy Diệp Chấn Hớn, hiệu trưởng trường. Đồng thời, chúng cho thay thế bằng tên Lưu Thoại Sanh, một tên mật vụ của Quốc Dân Đảng.

Lúc bấy giờ, Trần Bội Cơ đang học lớp 9, vừa là lớp trưởng vừa là chủ tịch Hội học sinh đã cùng với một số học sinh tiến bộ càng ra sức đẩy mạnh phong trào lên một bước mới.

Lưu Thoại Sanh vừa lên nắm quyền điều hành nhà trường liền lập tức giải tán ngay ký túc xá mà hắn cho là nơi tổ chức và xuất phát các cuộc đấu tranh của học sinh nhà trường. Đồng thời, để phân tán lực lượng tiến bộ của học sinh, đang đêm hắn đã cùng với cảnh sát quận 4 (nay là quận 5) đến đây bắt đi 10 học sinh mà hắn tình nghi là những đầu não của phong trào. Dưới sự chỉ đạo của Trần Bội Cơ, cuộc đấu tranh của học sinh nổ ra, toàn trường bãi khóa để đòi trả tự do cho 10 học sinh đã bị bắt, trước áp lực của quần chúng và học sinh, bọn địch buộc phải thả 10 học sinh đó.

Chẳng bao lâu sau, vào ngày lễ Ngũ tứ (4-5-1950) lo sợ học sinh sẽ biểu tình, mít tinh, bọn cảnh sát ra lệnh đóng cửa trường một tuần lễ, đồng thời buộc giải thể các lớp cao, trung học của trường.

Sớm ngày 6-5-1950 đông đảo học sinh cùng nhau kéo tới trường để đấu tranh nhưng bọn cảnh sát đã bao vây sẵn, chặn ngay lại ở cổng trường, không chấp nhận yêu sách đòi mở lại các lớp của học sinh. Tất cả học sinh có mặt dưới sự điều động của Trần Bội Cơ và các bạn trong Hội học sinh, đã chia làm 3 nhóm:

- Một nhóm ở cổng chính đường Phẩm Hồ (nay là đường Hải Thượng Lãn Ông).

- Một nhóm ở bên hông trường phía sau chùa Ông Bổn (nay là đường Phùng Hưng).

- Một nhóm ở phía sau trường đường Thủy Bình (nay là đường Trần Hưng Đạo B) và nhất tề leo rào vào.

Lúng túng trước chiến thuật giương đông kích tây, trước làn sóng học sinh tràn vào như nước vỡ bờ, bọn cảnh sát đành bó tay chịu trận.

Một cuộc họp được mở ra cấp tốc tại lớp 9, Trần Bội Cơ làm chủ tọa điều khiển cuộc họp. Tất cả anh chị em học sinh đều biểu lộ quyết tâm đấu tranh đòi mở của trường, mở lại ký túc xá cho học sinh được trở lại học tập bình thường. Bọn cảnh sát và bọn tay sai tại chỗ đã hùng hổ xông vào lớp, thẳng tay đàn áp, đánh đập dã man học sinh. Hơn 100 học sinh đã bị chúng bắt về đồn cảnh sát quận 4. Riêng Trần Bội Cơ, chúng đã bắt và giam chị cùng với 2 người bạn gái dũng cảm khác vào khám tối và dùng mọi cực hình tra tấn man rợ suốt 5 ngày đêm liền. Chị đã tỏ rõ tinh thần dũng cảm, kiên định trước sau như một là khẳng định việc làm của tập thể học sinh cũng như của chị là chính đáng.

Ngày 12-5-1950 kiệt sức trước những đòn thù ngày càng hiểm ác hơn, dồn hềt sinh lực còn lại, chị hướng về các phòng giam bè bạn dõng dạc hô lớn những lời tâm huyết sau cùng: “Các bạn, hãy đứng lên!” rồi ra đi vĩnh viễn giữa tuổi thanh xuân vừa tròn 18.

Nhân dân Sài Gòn - Chợ Lớn đã truyền cho nhau bài hát: “Chị Trần Bội Cơ chị là người dũng sĩ trẻ tuổi. Chị hãy nằm yên nghỉ, thi hài tan nát đau thương của chị sẽ được ấp ủ trong cánh hoa tháng năm thơm ngát. Tinh thần của chị kêu gọi mãi chúng tôi: Hãy đứng lên! Trần Bội Cơ tinh thần của chị kêu gọi mãi chúng tôi”. Lời ca mộc mạc, chân tình sâu lắng được truyền đi từ dạo đó trong học sinh, sinh viên và nhân dân Sài Gòn Chợ Lớn vẫn còn vọng mãi đến chúng ta, đến các em học sinh trường phổ thông cơ sở Trần Bội Cơ ngày nay mà trước kia là ngôi trường Phúc Kiến gắn bó cả tuổi thanh xuân tràn đầy hoạt động cách mạng sôi nổi của chị Trần Bội Cơ yêu dấu.

Để ghi nhớ công ơn đối với đất nước của một thanh niên học sinh vì độc lập tự do, vì ước vọng cao cả hướng về chân lý của thế hệ trẻ, ngày 2-9-1950, Chính phủ nước Việt Nam Dân chủ cộng hòa đã truy tặng Huân chương kháng chiến hàng Nhì cho nữ liệt sĩ Trần Bội Cơ.