辛亥武昌起義前夕，中國社會各種矛盾空前激化。人民群眾自發的反抗鬥爭此起彼伏，和資產階級革命黨人連續不斷的武裝起義相呼應。1911年9月14日，在同盟會中部總會推動下，文學社和共進會消除門戶之見，聯合反清，建立了統一的起義領導機關。9月24日，兩個革命團體召開第二次聯席會議，決議在10月6日（農歷八月十五日）發動起義，蔣翊武為臨時總司令。
革命黨人的活動引起了湖北當局的注意，並且採取了一定措施，如實行全城戒嚴，進行大搜查，收繳士兵子彈，使槍彈分離等。革命黨人見清軍已有準備，再加上同盟會重要領導人黃興、宋教仁、譚人鳳等人遲遲未到武漢，所以起義不得不延期。
10月9日，孫武等配製炸彈時，不慎爆炸，俄國巡捕聞聲趕來，搜去了革命黨人名冊、起義文告、旗幟、印信等物，並轉交總督署，湖廣總督立即下令關閉四城，搜捕革命黨人。
面對這場突變，蔣翊武、劉復基、彭楚藩、楊宏勝等人召開緊急會議，決定立即發動起義。蔣翊武以臨時總司令的名義起草命令，派人送往各標、營革命黨人手中，約定當晚12時，以南湖炮隊的炮聲為號，發動起義。
但是，湖廣總督已於事先聽到風聲，派軍警查抄了武昌的各個革命機關，逮捕了劉復基、彭楚藩、楊宏勝等人，蔣翊武逃離武漢。湖廣總督下令殺害劉、彭、楊3人，按查獲的名冊搜捕革命黨人。由於起義的命令未及時送到南湖炮隊，10月9日晚起義的計劃落空。
在群龍無首的情況下，新軍中的革命黨人自行聯絡，決定以槍聲為號，在第二天晚上按原計劃發難。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，奪取了中和門附近的楚望臺軍械庫以及庫內的槍支彈藥，他們還陸續集合了200多人，推舉左隊隊官吳兆麟為臨時總指揮。
槍聲一響，城內城外的革命黨人、各標營的革命黨人及其部眾、炮兵營、工程隊以及測繪學堂的學兵都相繼起義，迅速向楚望臺集中。這是，起義人數已達到近3000人，吳兆麟、熊秉坤、蔡濟民等決定趁夜向總督署及緊靠督署的第八鎮司令部發起進攻。
晚上10點30分，起義軍分三路進攻督署後院、第八鎮司令部和督署翼側、前門。同時，已入城的炮八標占領發射陣地後，開始對督署轟炸。第一次進攻曾一度受挫，後來又有一部分起義士兵前來參戰，加上炮隊完全進入蛇山陣地，局勢才開始好轉。
晚12點後發動的第二次進攻異常激烈。起義軍突破防線，逼近督署附近。
湖北都督府舊址
1911年10月12日，黎元洪就任都督，成立了湖北軍政府。辛亥革命後從這裡發出的《佈告全國電》、《宣佈滿清罪狀》等通電喚起全國的響應，把革命風暴推向了全國。
三路義軍互相配合，在炮兵火力支援下，一舉衝入督署，將大堂點燃。督署和司令部守軍見大勢已去，降的降，散的散。10月11日黎明，武昌城內各官署、城門均為起義軍所控制。10月11日上午，處於觀望狀態的清兵陸續向楚望臺集中，聽從革命黨人指揮。
十八星旗插上武昌城頭，武昌起義取得勝利。
接著，漢陽、漢口的革命黨人也聞風而動，先後光復，武漢三鎮均處於革命黨人的控制之下。隨即革命黨人發表宣言，改國號為中華民國，還成立中華民國軍政府湖北都督府，號召各省起義響應。在湖北的影響下，全國有13個省陸續宣佈獨立。
1912年1月1日，中華民國臨時政府成立，1912年2月12日，清帝退位，清王朝被推翻。
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