武漢向稱“九省通衢”，是當時國内重要的大城市，是帝國主義侵略的重要據點和清朝反動統治的一個重心，也是資産階級革命力量發展迅速的地區和各省革命黨人聯系的樞紐。革命與反革命的鬥争，在這個地區格外激烈。自1904年武漢第一個革命團體科學補習所成立以來，湖北革命黨人便把發動新軍參加革命作為其主要工作，至1911年初，參加革命組織的士兵已達五六千人，占湖北新軍總數的1／3左右，為武昌起義的發動奠定了基礎。

　　1911年4月，黃興親自率領革命志士200餘人發動了黃花崗起義。6月，四川掀起保路運動，後發展為全川的武裝暴動。這兩件事大大鼓舞了全國人民的革命信心，革命形勢一派大好。湖北革命黨人決定利用這個大好時機，在武漢發動起義。9月24日，為了加強對武漢地區革命力量的領導，共進會和文學社兩個革命團體決定聯合行動，組成了統一的起義領導機構，推舉文學社領導人蔣翊武為湖北革命軍總指揮，共進會領導人孫武為參謀長，兩團體的重要骨幹劉堯激、彭楚藩等為軍事籌備員，拟定了起義的詳細計劃。

　　10月，湖北革命黨人認為起義時機已經成熟，決定于6日發動起義，因準備不及而延期。10日，設在武昌的指揮起義的秘密機關遭到破壞，湖廣總督瑞澂下令在全城戒嚴，按照查獲的名冊搜捕革命黨人，武昌形勢頓時緊張起來。革命面臨着十分嚴峻的考驗。在這個緊要關頭，革命黨人和新軍中的革命士兵群衆，在失去指揮機關的緊急情況下，自行聯系，發動了武裝起義。

　　10月10日晚，新軍工程第八營的革命黨人打響了起義的第一槍。他們打死鎮壓起義的反革命軍官，然後沖往楚望台軍械庫奪取彈藥。軍械庫守軍中的革命士兵們聞風響應，一舉占領了楚望台。接着，步、炮、辎重各營和軍事學堂的學生約五營兵力齊集楚望台，向總督衙門發動進攻。革命士兵奮不顧身，血戰通宵，占領了總督衙門、藩庫等重要機關，湖廣總督瑞澂倉皇出逃，武昌起義取得了勝利。11日晚和12日晨，駐漢陽、漢口的新軍也先後起義，武漢三鎮全為革命黨人所控制。

　　由于直接組織起義的文學社、共進會的領導人物在起義前，有的受傷，有的犧牲，有的被迫逃出武漢，因此起義的領導權落入一批官僚政客和立憲派人物手中。11日，義軍推舉清朝高級軍官、21混成協的協統黎元洪為軍政府的都督，選舉湖北立憲派首領湯化龍擔任民政部長，主持有關工作。

　　武昌起義成為燎原的星星之火，散布在全國各地的革命黨人紛紛發動新軍和會黨起義響應，廣大群衆也自發起來抗争，革命浪潮席卷全國。

　　首先響應武昌起義的是湖南和陝西兩省。10月22日，湖南革命黨人焦達峰、陳作新等發動會黨和新軍進攻長沙，取得勝利，建立了湖南軍政府，鞏固了湖北革命黨人的後方。同日，陝西同盟會會員景梅九、井勿幕等也聯絡會黨和新軍起義，建立了陝西軍政府。10月23日，駐江西九江的新軍也起來響應武昌起義，攻克湖口和馬當，并成立九江軍政分府，解除了長江下遊清軍對武漢的威脅。31日，同盟會會員蔡公時往南昌發動新軍起義，建立了江西軍政府。除此，山西、雲南、上海、江蘇、浙江、貴州、安徽、廣西、福建、廣東等省的革命黨人也紛紛發動起義，建立軍政府。至11月9日，即武昌起義後一個月内，全國已有13個省和上海市以及一些省的許多州縣宣布起義，清朝一部分海軍也投奔到革命方面來，甚至在清王朝的統治中心地區直隸，革命黨人也策劃了起義。

　　在各城市進行革命的同時，各地農村也掀起了反封建鬥争的風暴。幾乎全國各省都發生了規模不一的農民武裝暴動或抗租鬥争。在少數民族地區也發生了擁護共和制度的革命運動。内蒙古革命黨人組成革命軍，響應武昌起義。1911年12月下旬，在新疆烏魯木齊爆發了由哥老會和當地少數民族參加的武裝起義，1912年1月，起義軍占領了伊犁，組織了“漢、滿、蒙、回、藏五族共和會”，宣布“五族共和”，成立了臨時政府。

　　各省革命黨人的積極響應和遍布全國的群衆自發鬥争，彙合成為資産階級民主革命的巨大洪流，以摧枯拉朽之勢宣告清王朝末日的來臨。革命形勢的發展，使建立一個統一的共和政府成為迫在眉睫的事情。但由于各派政治力量都力争控制中央政府，圍繞組建中央政府的鬥争十分尖銳複雜。1911年12月25日，孫中山自海外回國，各地資産階級革命派認為他是組建中央政府的最适當人選。12月29日，孫中山當選為臨時大總統，臨時中央政府終于産生。1912年1月1日，孫中山在南京宣誓就職，從而宣告了中華民國的誕生。風起雲湧的辛亥革命推翻了長達2000多年的封建專制統治，締造了資産階級民主共和國，這是中國近代以來具有重要意義的大事。