驻扎在湖北的新军，由于受到革命党秘密组织的宣传，革命党人在新军中成立了文学社、共进会、同乡会等组织，吸收了大批的基层官兵参加，宣扬新思想、新言论、新观念，把广大官兵团结在一起。此时，清政府为了迅速扑灭四川护路运动的熊熊烈火，驻扎在湖北省的新军正一批一批地调往四川，湖北省的防务日益空虚。革命党人瞅准这个机会，决定于1911年10月6日中秋节发动起义，由于准备不足，决定推迟到10月11日起义。
起义的准备工作正在秘密地进行着，10月9日晚，在汉口俄国租界内，共进会的革命党人在为起义组装炸弹时，不慎引爆了炸弹，巨大的爆炸声惊动了沙俄巡捕，沙俄巡捕立刻吹响警哨集结军警赶来围捕。负责装配炸弹的革命党人紧急撤离，沙俄巡捕赶到事发现场，没有抓到一个人，却搜到了革命党人来不及带走的起义用的旗帜、符号、标语和革命党人的名册，并把这些交到了湖北总督瑞溦手中，瑞溦立刻下令关闭城门，照册抓人，大批大批的革命党人和进步士兵被逮捕，被杀害。 革命到了最危急的关头，领导起义的领袖却死的死，逃的逃，革命党人群龙无首，准备起义的人们急得像热锅上的蚂蚁，坐卧不宁。三五成群聚在一起秘议，人人自危，不知何时或是随时都有可能被逮捕，被杀害的可能，大家认为与其引颈待斩，倒不如和他们拼个鱼死网破。革命党人杨洪生秘密找到工程营三棚正目熊秉坤说：“起义的旗帜，符号已被搜去，许多革命同志已经被捕被害，我们不过是渔网里等待时日的鱼，与其被缚而死，不如轰轰烈烈大干一场，大丈夫就是死也要死个惊天动地。”熊秉坤表示赞同，杨洪生向熊秉坤传达了起义的时间、暗号、标志以及分配给他的任务，便匆匆跑着去联络组织士兵起义的事了，不久，就传来了杨洪生被杀害的消息。
尽管危机四伏，准备起义的士兵都在秘密的进行中，把枪擦得锃光发亮，刀剑磨得锋利异常，子弹上膛，单等一声令下。傍晚时分，排长照例来到工程营三棚查营，他发现士兵金兆龙胳膊上缠着白巾，荷枪实弹，严厉发问：“想要造反吗？啊！”金兆龙仰头回答：“造反，造反怎么了。”
排长命令护兵：“缴了他的枪！”
金兆龙紧握手中抢，怒目而视，护兵见状不敢动手，排长恼羞成怒，亲自冲上去夺枪。战友程定国高喊：“同志不动手，更待何时？”
士兵们一拥而上，排长见士兵真要动手，吓得转身就往门外跑，金兆龙抬手便“啪”地开了一枪，枪声一响，整个营房人影攒动，人声鼎沸。熊秉坤紧急吹哨集合队伍，按照预先订下的起义信号，朝天上连放三枪，按计划带领士兵扑向楚望台，占领军械库。
起义了，驻守武昌的新军纷纷举行起义，部队冲出军营，潮水一般涌向街头，起义军的官兵见熊秉坤职小位卑，便不服从他的指挥，起义部队秩序凌乱，几将失控，有人建议请工程八营左队官吴兆麟出面指挥方能控制局面，熊秉坤欣然同意。军人唯以长官为依附，因吴兆麟穿着军官服，又有学识，讲话水平高，士兵听从他指挥，起义部队的秩序也稳定下来了。吴兆麟命令起义军改口号“兴汉”，兵分三路，一路攻打总督署前；一路攻打总督署后；一路攻占第八镇司令部。 经过一夜的激战，起义军占领了武昌城，湖北总督瑞溦打破后墙逃走了，第八镇司令张彪也逃避到了汉口，新军第21混成协统领黎元洪来不及逃走，只得逃到部下的屋内，藏在卧床底下。起义军士兵在搜查时发现了黎元洪，硬是从床下把他拖了出来，黎元洪被吓的浑身哆嗦，面无人色。 起义军占领武昌后，急需一个有名望的人签署安民告示，整肃军纪，安定民心。此时起义军群龙无首，在武昌的官员中，只有黎元洪官位最大，最有名望，起义军首领经过商议，决定拥护黎元洪为大都督，宣告成立湖北军政府安定民心。文告早已经写好，石砚里的墨已经磨好，毛笔就摆在黎元洪的面前，单等他签了字布告即刻生效。黎元洪默默地低着头，不肯在布告上签字，任凭起义军官兵怎样恐吓、威逼、甚至把刀架在他脖子上，黎元洪宁死不肯签字。起义军军官在屋里急得团团转，没有办法，着急地在屋子里走了几个来回，突然转身提起毛笔，在布告上写下黎元洪三个字，士兵拿起布告就往外走去。黎元洪见状被吓得连声哀求：“莫害我，你们莫害我呀！”署名湖北军政府大都督黎元洪的布告，很快就传遍了武昌城。布告一出，名正言顺，百姓拥护，军心大振，10月11日晚攻克汉阳，10月12日早晨占领汉口。
昨天还在武昌城指挥新军到处搜捕杀害革命党人和进步官兵的清军第二十一混成协统领黎元洪，今日摇身一变却成了湖北革命军的大都督。湖北军政府成立了，武昌起义胜利了，武昌起义的胜利消息很快传遍了中华大地，革命党人迅速到各地联络各地会党，发动武装起义，武装斗争如劲风助烈火一样燃遍了大半个中国，湖北独立、湖南独立、江苏独立、广东独立、山西独立，全国各省各地纷纷宣布自治，宣布脱离清朝政府。