6月17日、四川民間各団体により“四川保路同志会”が結成され、四川諮議局議長の蒲殿俊が会長に、副議長の羅綸が副会長に選出され、各種宣伝活動や北京への請願運動が実施された。8月5日、成都で川漢線鉄道会社の臨時株主総会が開催、8月24日には市民によりゼネストが実施、9月1日には川漢鉄道会社の株主総会の指導のもとに「抗糧抗捐活動」が実施された。9月7日、四川都督の趙爾豊は保路同志会の指導者を拘束、鉄道会社と同志会を押さえ込みを行った。この措置に激昂した民衆は総督衙門で請願行動を起こすと、趙爾豊は清兵に発砲を命令、請願行動中の市民30名が射殺される成都血案が発生した。9月8日、成都近郊の農民は同盟会及び会党組織である哥老會の指導の下に保路同志軍を組織して武装蜂起、省城を包囲し、清兵との交戦が行われると、付近の住民も参加し、数日の内に20数万の規模となった。9月25日、同盟会会員の呉玉章、王天傑等は栄県の独立を指導している。清朝は民衆による武装蜂起と成都包囲を知ると端方に湖北新軍の一部を指揮させて四川での革命運動の鎮圧を命じた。?翊武（左）と孫武（右）
湖北新軍は張之洞による訓練された“鄂軍”であり、中級軍官以下多くの人材が官費で日本に留学していた影響もあり、革命党の影響力、特に共進会及び文学社の影響を強く受けていた。保路運動が民衆蜂起に変化した後、命令を受けた端方は湖北新軍を率いて四川鎮圧に向かったが、それにより武漢の清朝勢力が弱まったことを好機と捉えた革命党人士は革命蜂起の絶好の機会と捉えた。
1911年9月24日、文学社と共進会は武昌で双方の責任者と新軍代表60余名で会議を開催、武装蜂起の統一指揮部（起義総指揮部）を組織、文学社の?翊武が総指揮に、共進会の孫武が参謀長に、同じく共進会の劉公が政治準備局総理に選出された。起義総指揮部は武昌小朝街85号文学社機関に、準備局は漢口ロシア租界宝善里14号に設置され、1911年10月6日（旧暦8月15日）に武装蜂起が確認されたが、準備不足により10月16日に延期された。
10月9日、孫武はロシア租界で爆弾を製造している際に爆発事故が発生、孫武が負傷、ロシア当局の調査を逃れるために逃亡したが、武装蜂起の文書や旗などが押収され、秘密工場の隣に居住していた劉公自宅より劉公の弟である劉同が連行された。湖広総督の瑞澂がこの事件の発生を知るや全市に警戒命令を発し、革命党関係者の逮捕に当った。文学社の?翊武は清朝当局の動きを知り、予定を早めて武装蜂起を決定、各方面に文書を送付した。9日夜、彭楚藩、劉復基が起義総指揮部で逮捕、楊宏勝が弾薬輸送中に逮捕され、10月10日深夜に3名は斬首されている。武昌起義での革命軍砲兵
新軍工程営後隊正目（班長に相当）の熊秉坤等は予定を早めて蜂起することを決定、隊官の呉兆麟を決起軍臨時総指揮、熊秉坤を参謀長とすることを決定した。1911年10月10日20時（この時間は正確な考証を経たものではない）、程正瀛による武昌起義は発動され、決起兵士は軍の武器庫を襲撃、深夜になると文学社及び共進会の影響を受けた大部分の兵士が呼応した。呉兆麟、熊秉坤は決起部隊を指揮して総督府を攻撃、南湖砲隊の砲撃の下、夜明け前には総督衙門を占拠、湖広総督・瑞澂は逃亡した。
10月11日未明、決起軍は湖北省諮議局大楼會議室に集結し、新軍八鎮十五協二十九標二営司務長の蔡済民により会議が招集され、軍政府の組織と都督人選が議論された。革命党の呉醒漢、徐達明等10数名以外、湖北諮議局議長湯化竜、副議長張国溶及び議員、旧軍官呉兆麟が参加した。会議は湯化竜が議長となり進行し、呉兆麟により第21混成協統領黎元洪を都督とすることが提案され、立憲派により承認された。この時革命党勢力は黄興、宋教仁は武昌におらず、彭楚藩、劉復基、楊宏勝は被害を受け、孫武は爆発事故で負傷、?翊武は逃亡中であったことより他の有力な提案が行われず、黎元洪を都督、湯化竜を民政総長（一説には総参謀とも）に選出することが決定した。10月11日、中華民国湖北軍政府成立
11日午前、武昌全域が決起軍の支配下に置かれ、夜には謀略処が設置された。謀略処により中華民国軍政府鄂軍都督府（中華民国湖北軍政府）の成立が宣言され、同時に軍政府の檄文と『安民布告』が発表され、国号を中華民国と改め、清朝の年号である宣統を廃止して黄帝紀元の採用を発表、宣統3年を黄帝紀元4609年とした。軍政府は参謀部、軍務部、政事部、外交部を設置、諮議局大楼を事務所とし十八星旗を軍旗とした。謀略処は軍政府名義により『布告全国電』や『通告各省文』などの電信を全国に発信している。
10月12日、革命党人である第二十一混成協第四十二標士兵胡玉珍、邱文彬、趙承武等は漢陽で武装蜂起を決行、支配下に置くと、趙承武は漢口を攻略、ここに武漢三鎮は革命勢力下に置かれることとなった。 武昌起義の成功後、清は北洋軍を派遣し武漢三鎮江北漢口及び漢陽を攻撃、以前罷免されていた北洋軍の袁世凱が再び召還され北洋軍内部の人心動揺を抑えた。革命軍は陽夏防衛戦
武昌起義後の発展
各省の呼応
10月22日、湖南共進会の焦達峰、陳作新は会党及び新軍で組織した部隊を率いて長沙で武装蜂起を決行、湖南巡撫余格誠を敗走させ、巡防営統領黄忠浩を斬首している。決起軍は中華民国湖南軍政府の成立を宣言、焦達峰を都督、陳作新を副都督とし『討満清檄文』を発表している。
10月22日同日、陝西同盟会の井勿幕、銭鼎、景定成は陝西袍哥会と連絡して会党と新軍の革命メンバーが協力し、同時に武装蜂起、2日間の戦闘の後に西安を制圧、護理巡撫銭能訓は逃亡、西安将軍文瑞は自殺し、決起軍により秦隴復漢軍政府の成立が宣言され、日知会の旧会員であり新軍隊官の張鳳?が都督に選出された。
10月23日、江西同盟会の林森、?群、蔡蕙等は九江の新軍での武装蜂起を実行、独立宣言を行った。翌日には九江軍政分府が成立し、第二十七混成協第五十三標標統の馬毓宝が九江軍政分府都督に選出された。
10月29日、山西同盟会会員、新軍標統の閻錫山は姚以階、黄国梁、温寿泉、趙戴文、南桂馨、喬熙等の人と協力し、新軍により太原起義を発動、山西巡撫陸鍾琦を殺害して山西軍政府の成立を宣言、閻錫山を都督に選出した。しかし12月12日に曹?による反撃により太原から撤退している。
10月29日同日、直隷では?州兵諫が発生した。新軍第二十鎮統制張紹曽と第三十九協協統伍祥禎、四十協協統潘矩楹、第二混成協協統藍天蔚、第三鎮第五協協統盧永祥等が協力し、直隷?州より清朝政府に対し最後通牒要求12条を提出し、年内の国会開設と憲法草案の起草、責任内閣制の採用と皇族の国務大臣就任の制限を求めている。
10月30日、雲南同盟会の李根源は新軍標統蔡鍔、羅佩金及び唐継尭等と協力し新軍による重九起義を発動、翌日には昆明を占拠して雲南軍政府が成立、雲貴総督李経羲を送還し、蔡鍔を都督に選出した。
10月31日、南昌同盟会の蔡公時は新軍による武装蜂起を実行、江西軍政府が成立し李烈鈞を都督に選出した。
11月3日（旧暦九月十三日）、上海同盟会、光復会、上海商団の陳其美、張承?、李平書、李英石、李燮和等は上海で武装蜂起を決行、張承?、劉福標等が組織した青幇洪幇による決死隊、李平書と李英石による上海商団の武装集団、李燮和と連絡を取った呉淞地区で蜂起した軍・警察蜂起部隊の朱家?、徐霽生等により組織された中国敬死団がその中心となった。4日には江南制造局を占拠、上海光復が実現している。8日に中華民国軍政府滬軍都督府が成立、陳其美を都督に選出した。
11月4日（旧暦九月十四日）、貴州革命党の張百麟を中心として新軍及び陸軍学堂学生により武装蜂起が実行され貴陽を占拠、大漢貴州軍政府が成立し、貴州新軍第一標教官兼講武堂堂長、陸軍小学堂総弁の楊?誠を都督、趙徳全を副都督に選出した。
同日深夜より未明にかけ、杭州に駐在する新軍第二十一鎮（中国語版）第八十一標標統代理朱瑞（浙江光復会会員）、隷下部隊の軍官呂公望（同盟会会員）、同盟会会員の新軍第八十二標周承?および隷下部隊の軍官呉思豫、?百里、?百器、楊廷棟、呉肇基、光復会の王文慶（中国語版）は上海より漁民120名からなる決死隊（長：?介石、同盟会）を率いて武装蜂起を決行、杭州を攻撃した。陸軍警察（憲兵）執事官の童保暄（浙江光復会会員）は城站に臨時総司令部を設置、童保暄が臨時総司令官、葛政恩、黄雲秀が参謀となった[7]。朱瑞に指揮された第八十一標第一、二営は旗営を包囲、第三営（兪?）及び決死隊第4隊（長：王金発（中国語版）、光復会）は保国寺軍機局と附属陸軍小学を、砲兵営は隍山を占領。葛敬恩の指揮する騎兵連は総司令部の掩護を担当した。顧乃斌率いる第八十二標第三営[8] と決死隊主力（張伯岐率いる第1、2隊、董夢蛟率いる第3隊）、尹鋭志（光復会、女性）等は撫台衙門を、第5隊は旗城門下（中国語版）を占拠[9]、楊廷棟が兵を率いて巡撫府を包囲、巡撫増?を捕虜とした。
