鑒於武漢地理位置的重要性，清政府壹直非常重視其設防。1895年，湖廣總督張之洞模仿西方方法，在兩鎮訓練裝備精良、訓練有素的湖北新軍。1906年，按國軍編序，第壹鎮改稱陸軍第八鎮，由張彪掌管；第二個鎮改名為陸軍第21混成斜，由李負責。兩部官兵17259人(第八鎮12071人，第二十壹混成會5188人)。此外，武漢、湖北等地還駐紮著相當數量的偵察兵營、水師營等老牌部隊。童軍營地由張彪管理；水師營司令陳德龍，隸屬長江水師提督程允和。武昌起義前夕，新軍在武漢的部署如下:約三千人駐守武昌城內，四千人駐守武昌城外的南湖和塘角；漢口駐軍約壹千人；大約有500人駐紮在漢陽。此外，還有2000名武警官兵和巡防營、監察警衛隊等老部隊駐紮在武昌城內。當時湖廣總督芮城為了鎮壓革命，在武漢駐紮重兵。事實上，相當壹部分新軍已經被革命黨人控制，芮城等文武官員已經坐在火藥桶上而不自知。
為鎮壓四川保路運動和湖北反清群眾，9月初，芮城等人奉命將八鎮31、32兩個營調往四川(少數人留在武昌)，41、29兩個營、隊分別調往湖南宜昌、襄陽、雲陽、嶽陽等地。新軍的調動，固然分散了壹部分革命力量，但也使湖北反動統治腹地的勢力空虛，有利於發動起義。同年9月14日，在同盟會中央(②)的推動下，文學社和* * *進步協會決定消除觀點，聯合起來抗清。兩個革命組織建立了統壹的起義領導機構。在軍事方面，蔣翊武是總司令，孫武是參謀長。政治上，公劉是總理，下設軍事、參議院、內政、外交、金融管理等部門。，負責制作炸彈，起草文告，印刷信件，制作旗幟和符號。同時派人到上海，邀請黃興、宋來漢主持起義。黃興得知武漢的有利形勢後，在國外致電孫中山，介紹了湖北革命黨卓有成效的工作和決心，提出了“以武昌為中心，以湘粵為後勁，寧、皖、陜、蜀同時響應，加以牽制”的起義方針。他以為“壹舉定大事不難”，要求孫中山趕緊籌款幫忙。黃興對形勢的估計基本符合客觀實際，但他沒有及時前往武漢領導起義。此時，芮城等人已經嗅到了起義的消息，開始四處搜捕革命者，加強防範。在這種緊急情況下，孫武等人於9月24日召開了60余人的骨幹聯席會議，討論了起義日期和總動員方案，制定了起義計劃。會議決定於10年6月6日(農歷中秋節)舉行起義，並選舉蔣翊武為臨時總司令，孫武為參謀長。每個標準營的任務確定如下:
(壹)混成械溝，工程二隊負責在塘角設置火堆作為信號；同時掩護協會炮兵營占領鳳凰山炮臺和青山，攔截海軍艦艇。
(2)八鎮工程八營負責攻占中和門楚王臺軍械庫，占領中和門迎接南湖炮隊進城。
(3)八鎮二十九營、三十營、壹營、三營和測繪學校的學生看到信號後，立即趕到楚王臺，協同工程八營攻打總督府。
(4)八鎮炮八標在三十二標(留守部隊)掩護下從中和門進城，占領楚王臺、佘山發射陣地，炮轟總督府。
(5)八鎮騎兵和混成協負責城外的警戒和通訊。
(6)八鎮31標、混成會41標(留守部隊)負責占領蛇山，掩護炮兵隊占領發射陣地。
(7)駐守漢口的四十二團混成隊占領了武勝關；駐漢陽兵工廠的四十二軍控制了兵工廠，占領了龜山炮臺。
(8)憲兵營的起義軍負責偵察官方信息，隨時向起義指揮部報告各軍事點的戰備情況。
另外，派人通知湖南焦大豐，請他如期赴約，然後起義響應。
會議當天，少數參加革命團體的南湖炮兵部隊士兵反抗長官壓迫，企圖暴動，引起了湖北執政當局的註意。10年6月3日，湖廣總督芮成召集第壹郡(1)及以上管線軍民官緊急開會，決定抽調巡防營、教練組等地進駐監察署及附近要道。張彪和李率領部下日夜巡視城池；派船在河上巡遊；加派人手守衛楚王臺軍械庫；收繳士兵子彈，實行機彈分離。革命黨人鑒於清軍戒備，湘軍配合起義的準備工作尚未就緒，決定推遲起義，並派人催促隨隊前往嶽陽城的蔣翊武迅速返回武漢。
65438年10月9日，孫武在漢口俄租界寶山裏14號準備炸藥時，不慎引發爆炸。孫武受傷送院，其余人倉促轉移。俄羅斯警察趕到現場，搜查出革命者名單、起義宣言、旗幟、印章等物，交給總督府。芮城立即下令關閉四城，派出巡防營把守大街小巷，並外出搜捕革命者。在風雲突變之際，蔣翊武從嶽陽趕回武昌起義總機關，立即與劉福記、彭楚藩、楊洪生研究對策。劉福記認為“與其坐以待斃，不如及時伸張正義”。蔣翊武也認為“沒有別的辦法，只有前做，或者死裏求生”(2)決定當晚12，城外南湖炮兵隊以鳴槍為號發動起義。按照原定計劃，蔣翊武以臨時總司令的名義發布了起義命令，並重新確定了各標營的具體任務。沒想到，就在同壹天，楊宏生在給項目第八作業送炸藥時不幸被抓；起義指揮部突然被軍警包圍，劉福記、彭楚藩等人被捕，蔣翊武逃脫，離開武漢。武昌戒備森嚴，城內外交通被切斷，起義的命令未能及時到達城外的炮兵隊伍，城內所有的部隊都沒有接到命令。結果南湖的槍沒響，標營沒行動，起義計劃流產。
10 10早晨，芮城下令殺死彭楚凡、劉福記、楊宏生。加強監管部門的防守，巡邏主要道路；命令所有標營停止上課，上交所有子彈，禁止官兵出營。在巡捕的突襲下，壹些革命機關遭到破壞，30多名革命者和許多無辜群眾被捕入獄，武昌城籠罩在白色恐怖之中。
(1)工程營首先立案，查封軍械庫。
芮城采取了嚴厲的鎮壓措施，武漢革命黨領導人有的被捕，有的逃跑，這對武裝起義無疑是壹個沈重的打擊。芮城得意洋洋地打電報給清廷，聲稱自己是在“悄悄想辦法平息”，“恐怕剛開始就要吃虧，壹會兒就亂了”，“現在武昌漢口各處都安靜了”。愚蠢的芮城對形勢做出了完全錯誤的估計。
由於新軍中革命派的工作比較深入，組織比較隱蔽，所以標準營中的革命組織沒有被破壞，革命力量也沒有受到很大損失。危急關頭，八鎮二十九、三十標段的革命黨人蔡、吳興漢秘密與工程八營的、金兆龍聯系，約定按原計劃於6月10日晚以槍炮聲為號，並立即分別通知各標段營。駐紮在城外的混成會輜重隊的革命軍也作出了義的安排，並與附近的炮兵營和工程隊的革命軍取得了聯系。
當晚，該工程第八營的革命代表將收繳的幾箱炸彈分發給革命者，殺死反對武裝起義的軍官，開三槍作為起義的信號。熊秉坤等數十人趕到中和門附近的楚王臺軍械庫，營左隊革命軍立即響應，成功占領軍械庫。楚王臺軍械庫是湖北新軍的重要軍械庫，擁有雙管火槍1萬多支，單管步槍1.5萬支，漢陽產步槍數萬支，從國外購買的槍支數十支，子彈數十萬發。起義軍首先占領了圖書館，對武昌起義的勝利起了重要作用。
工程第八營占領楚王臺後，陸續集結200余人，推選原通知官、隊官(相當於連長)吳為臨時總指揮。吳安排隊伍，做了如下安排:兩個排守軍械庫；兩個排攻擊軍械庫東西兩側的三十馬克和憲兵營的旗兵；以壹隊取中和門，迎炮隊入城；派幾個人偵察通祥門、中和門周圍的敵人，切斷敵人的電話線；派人分頭送信，催各營回復；總部設在軍械庫的南端，預備隊集結在軍械庫的北端。在工程營起義的同時，駐紮在城外的第21混成械輜重隊革命軍李，也舉著火把發出了起義的信號。炮兵營和工程隊立即作出反應，與輜重隊壹起向武勝門推進。因為大門緊閉，第壹個繞道中和門，直奔楚王臺。
(2)標準營立即響應，迅速攻占總督府。
當工程八營打響了起義的槍聲，混合戰壕隊點燃了革命的火焰，其他標營的革命者紛紛響應。二十九馬克蔡和三十馬克吳興漢分別率領部分士兵，沖出營門，向楚王臺沖去；測繪學校近百名學生也迅速集中到楚王臺。其他標準陣營的革命者也相繼領導了起義。清軍大部分軍官逃跑，部分士兵自動脫離。此時參加武昌起義的，除了保衛督察署等機關的舊軍外，還有近3000人。但大部分分散在全國各地，只有七八百人左右集中在楚王臺。吳與、蔡商議，認為單純防守楚王臺，不迅速進攻會有危險，直到拂曉清軍集結兵力反擊，於是決定兵分三路，夜間進攻總督府和靠近總督府的第八鎮司令部。
武昌城東西長約五裏，南北長六裏，周長二十二裏。蛇山貫穿其中，將市區分為山的南部和北部兩部分。山南以東，駐有標營，西部有督、八鎮本部，北部有諸侯(使臣所在地)。當時有三個營的巡邏隊，壹個營的教練隊，壹個隊的武裝消防隊，壹個隊的騎兵，壹個隊的機槍，壹些警衛和警察。芮城、張彪得知起義消息後，迅速抽調輜重八營入城，總兵力約3000人。其部署如下:輜重八營在左，以長街為主要防線，前沿延伸至王府口街、南樓，防禦從武勝門入城，從騎兵練兵場向西推進的起義軍；巡防隊、消防隊在右路，以保安門大街為主要防線，前沿延伸至金水門壹帶，以防禦城內起義軍，從南湖；警察分布在總督府以北和常傑以東的大街小巷，戰線壹直延伸到騎兵訓練場和紫陽橋。
起義軍的進攻部署如下:第壹路工程由八營、壹隊、二十九標及壹排其他零星部隊組成，從紫陽橋經王府口街進攻總督府後院；第二路工程由八營壹隊組成，從水陸街進攻八鎮指揮部和監察部側翼；第三路工程由八營壹隊、29標、30標組成，從天津水閘經寶安門大街進攻監察部前門。與此同時，已經入城的八門炮迅速占領了中和門和佘山的發射陣地，炮轟總督府。其余人員組織為預備隊，袖手旁觀在楚王臺。
下午10: 30，起義軍開始進攻。由於事先沒有探測清楚敵人的部署，加上兵力有限，南湖炮兵隊還沒有完全進入陣地，無法給予步兵強有力的支援，所以最初的進攻受挫。第壹路進入紫陽橋附近時，遭到敵人猛烈射擊，傷亡慘重，其中壹路退回楚王臺。第三路壹部分進入天津水閘，被敵人抵抗封鎖；另壹部影片雖然到達了保安門附近，但也被敵人擊退了。
就在義軍進攻受挫的時候，壹些起義士兵自動前來參戰，炮兵隊也進入佘山陣地開始射擊，士氣更加高漲。
下午12後，起義軍發動了第二次進攻。第壹路猛攻紫陽橋，戰鬥異常激烈。第三路部分轉向大朝街，對紫陽橋守軍構成側翼威脅，迫使其向西撤退。起義軍乘勢追擊，壹舉突破敵人防線，向總督府挺進。此時，41標安起義隊已攻占官錢局和藩部，再將軍隊分割為南方攻監部；二路、三路部分已進入水陸街西口，靠近總督府；第三路另壹側在進入保安門大街交感巷時遭到敵人伏擊，進攻受阻。為了突破敵人的防線，第三路軍組織了40多人(說是100人)的敢死隊，向前沖。其余部隊爬上保安門城樓，沿城墻向西行進，配合敢死隊自上而下進攻，迫使保安門大街上的敵人節節敗退。此時，第二路已進入水陸街西口外的街上，與第壹路匯合，向南進攻都督，與第三路聯系，放火燒了都督的後門和鎮指揮部及前門的鐘鼓樓，使佘山、中和門的炮隊更準確地射中了都督。三路義軍緊緊包圍了指揮部和鎮指揮部。在炮火的支援下，他們沖進辦公室大門，點燃了大堂。試圖依靠圍欄反擊的守軍見大勢已去，壹個投降，大部分潰散，指揮部和鎮指揮部被叛軍占領。
當起義軍快到總督府時，芮城急忙帶領幾個衛兵從後墻挖洞，逃到軍艦“楚玉”號上。在船上，他叫湖南、河南兩省巡捕營“剿”湖北，還叫清廷“請派大人物，多帶些厲害的人到湖北剿辦”。張彪也率部逃往漢口劉家廟，而李則躲在自己的家中，布陣逃跑。清軍失去指揮，壹片混亂。
11拂曉，武昌城內所有衙門、城門均被起義軍控制。當天上午，部分處於觀望狀態的清軍士兵也陸續集中到楚王臺，聽從革命軍的指揮。黃鶴樓上飄揚著革命黨的十八星旗，宣告了武昌首義的勝利。