1911年10月9日，共进会领导人孙武在汉口俄租界宝善里14号秘密制造炸弹时发生事故，孙武被炸伤。俄国巡捕前来搜查时，孙武和刘公等人及时逃脱。后来刘公派妻子和弟弟返回去取起义的文件，旗帜等，不幸被俄租界巡捕抓获。湖广总督瑞澂闻得此事后下令全城戒严，搜捕革命党人。文学社负责人蒋翊武闻讯后，决定当夜发动起义，并派人给各营送信。当日晚彭楚藩、刘复基在起义总指挥部被捕、杨宏胜在运送弹药的路上被捕，10月10日晨三人被斩首。
《最新调查清国大地图革命动乱地注点》1913年
新军工程营后队正目（相当于班长）熊秉坤等人决定提早起义，并拉来队官(相当于连长)吴兆麟作为起义军临时总指挥，熊秉坤为参谋长。
1911年10月10日（农历八月十九日）晚七时许（确切事发时点已无可考证，只能确定是日暮以后午夜以前事发），共进会会员士兵程定国与正目金兆龙抱着步枪睡觉，且在身上藏匿子弹。被值夜哨长（相当于排长）陶启胜发现，痛骂“要造反吗？”，金兆龙与陶启胜扭打，程定国背后开枪，击毙陶启胜，发出武昌起义第一枪。（旧说第一枪是熊秉坤所发，有误。）
武昌起义的炮兵
起义士兵首先发难攻占楚望台军械库，继而深受文学社和共进会等革命团体影响的大部分新军共同响应。吴兆麟、熊秉坤率起义部队攻打湖广总督府，在武汉南湖炮队的炮击下，起义军在次日黎明前，占领总督衙门，湖广总督瑞澂（chéng）逃走。
10月10日深夜，正在保定军咨府军官学校学习的辛亥革命元老、中国同盟会嘉应州主盟人何子渊六弟何贯中（中国同盟会员），第一时间得知起义发生，立即将同寝室的李济深等同学组织起来，潜出校外，将清军南下唯一大动脉漕河铁桥炸毁。漕河铁桥被炸，清军南下镇压起义运动行程被耽搁，大大支援湖北武昌起义军接下来的军事行动，更重要是为革命党人在全国范围内举事赢得充裕时间。
湖北军政府建立
10月12日，革命党人陆军第二十一混成协第四十二标士兵胡玉珍、邱文彬、赵承武等在汉阳发动起义，光复汉阳；随后赵承武率起义军攻占汉口。至此，武汉三镇全部掌握在革命军手中。起义军掌控武汉三镇后，鄂军都督府成立，黎元洪被推举为都督，改国号为中华民国，并号召各省民众起义响应。
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