Üyesi olduğu İttihad-i Osmani Cemiyeti’nin önde gelenleri hakkında 1895 yılında sürgün kararı alınınca, tıbbiyenin son sınıfında olan Tunalı Hilmi de ülkeden kaçarak İsviçre'nin Cenevre kentine yerleşti (1895). Tıp eğitimi yarım kalan Tunalı Hilmi, öğrenimine Cenevre Üniversitesi pedagoji bölümünde devam etti. II. Abdülhamit’in tahttan indirilmesinden sonra yurda döndü, başta "İnkılâp" olmak üzere çeşitli yayın organlarında yazıları yayımlandı.
1916'ya değin Karadeniz Ereğlisi, Silivri, Bayburt, Ordu, Beykoz ve Gemlik’te kaymakamlık yaptı.1919 yılında yapılan seçimlerde Bolu mebusu olarak Son Osmanlı Meclis-i Mebusanı'na girdi. 1920’de İstanbul'un İtilaf Kuvvetleri tarafından işgal edilip meclis çalışamaz hale gelince Anadolu'ya geçti.
Düzce Ayaklanması'nın bastırılmasında ve Karadeniz Ereğlisi'ni işgal etmek isteyen Fransızlara karşı direnişin örgütlenmesinde görev aldı.
1923'te Türk kadının seçme ve seçilme hakkının tanınmasına destek vermiştir. Öz Türkçe, kadın, köylü, işçi haklarının savunucusu Tunalı Hilmi Bey 21 Nisan 1924 tarihinde İstiklal Madalyası ile onurlandırıldı ve 26 Temmuz 1928’de İstanbul’da hayatını kaybetti..