Ngay sau khi gia nhập nghĩa quân, để tránh việc người quen nhận mặt, quan phủ, quan huyện khủng bố gia đình, đốt phá làng xóm, Đốc Sung đã chuyển hai ông vào đội quân cơ động của mình mà địa bàn hoạt động chủ yếu là ở Nam Bắc Ninh.

   Cả Sen và Vũ Văn Lương đã tham gia vào nhiều trận đánh như trận Đốc Sung chặn đánh quân Pháp ở chợ Bốn, đê Cự Khối, nay thuộc huyện Gia Lâm. Năm 1884, khi lữ đoàn Negrier tấn công cứ điểm Bãi Sậy, Đề đốc Nguyễn Văn Sung đã chỉ huy quân đánh tạt sườn chúng, có trận ông đánh vào phía sau chúng, đốt phá kho lương khiến chúng hoảng loạn. Trong trận này Cả sen lập công lớn, được Đề đốc Nguyễn Văn Sung bẩm báo với Đổng quân vụ Đinh Gia Quế phong ông chức Suất đội, nghĩa quân gọi là Đội Sen.

   Tháng 3/1888, Cả Sen chỉ huy 30 nghĩa quân tham gia vào đạo quân lớn tới 500 người do các ông Đề đốc Nguyễn Văn Sung, Đề đốc Mỹ, Quản Dây chỉ huy hoạt động ở vùng sông Cà Lồ khi đó thuộc Bắc Ninh, giáp Thái Nguyên, nay thuộc tỉnh Vĩnh Phúc. Quân Pháp và quân của Tiễu phủ sứ Hoàng Cao Khải phải vất vả lắm mới đẩy lùi được cuộc tấn công này.

   Năm 1888, hai ông Cả Sen, Vũ Văn Lương tham gia trận phục kích lớn ở Liêu Trung. Trận này do đích thân Bắc Kỳ Hiệp thống quân vụ Đại thần Nguyễn Thiện Thuật chỉ huy giết chết 31 lính Pháp, trong đó có tên Giám binh Louis Ney.

   Tháng 3 năm 1889, Nguyễn Thiện Thuật giao cho Đốc Sung điều quân trở lại Nam Bắc Ninh chi viện cho cánh quân của Tán lý Ngô Quang Huy đang bị quân Pháp bao vây ở Từ Sơn, Yên Phong. Cả Sen, Vũ Văn Lộc có mặt trong đạo quân này. Các ông đã kịch chiến với quân Pháp ở Liễu Khê, Liễu Ngạn, Thuận Thành, Bắc Ninh. Vũ Văn Lương và hơn 10 nghĩa quân hy sinh trong trận này. Khi trận chiến kết thúc, giặc rút, Cả Sen quay lại tìm thi thể của em để chôn cất nhưng nhân dân đã chôn chung một hố 11 người. Ông đem hương đi nhưng không dám thắp sợ bọn mật vụ phát hiện ra đây là mộ các nghĩa quân.

   Đội quân của Đốc Sung đi giải vây lại bị quân Pháp bao vây chia cắt nên không chi viện được cho Ngô Quang Huy. ngày 1 tháng 4 năm Kỷ Sửu (khoảng 1/5/1889), Ngô Quang Huy cùng đường phải tự tử. Cả Sen tiếp tục chiến đấu cạnh Đốc Sung. Sau đó ông hy sinh trong trận Đồng Ngư (Bắc Ninh) ngày 21  tháng 2 năm 1890. (Trận này báo Tin tức Hải Phòng số 35 ngày thứ năm ngày 27/2/1890 viết quan Pháp bị chết 1 vệ binh chính, 1 vệ binh bị thương ở vai. “bọn cướp”(chỉ nghĩa quân) bị chết 15 người, bỏ lại 1 súng lục, 1 súng tay).