武汉三镇，是我国政治、经济、交通、军事重镇，也是外国侵略者侵略的重要地区，自鸦片战争后，此地多遭劫掠，民不聊生。
为了生存，广大人民群众纷纷起来反抗，武汉很早就开始有革命党人的活动，先后成立了日知会、群治学社、振武学社等革命组织。为了防止清政府的镇压和破坏。1911年一月，革命党人又把振武学社改称“文学社”，在研究文学的名义下从事革命活动。
文学社成立后，首先在湖北的新军中发展革命力量。到1911年七月，新军中有三千多人成为文学社的会员，整个新军有三分之二的人支持革命，这就为武昌起义奠定了良好的基础。
这时在武昌，还有一个革命团体——共进会，是同盟会设在武汉的支部，它的领导人是同盟会会员孙武及邓玉麟。共进会与当地会党的新军下层军官有密切的联系，拥有会员也达两千多人。
随着革命形势的发展，1911年九月，共进会与文学社正式合并，建立了起义的领导核心：蒋翊武任总指挥，孙武任参谋长，刘公任总理，起义指挥部设在武昌城一个小巷内。九月二十四日，两个革命团体举行会议，制定了周密的起义计划。这时在香港的黄兴也为指挥部建议武昌方面应与其他省的革命组织取得联系，以便在武昌起义后，能得到全国的响应。会议最后确定了起义日期，决定在中秋节（十月六日）动手。
就在起义准备工作紧锣密鼓地进行时，意外事件接连发生。南湖炮兵营士兵汪锡九、梅青福等人要请假离营，同室的士兵给他们摆酒送行。在酒宴上，汪锡九他们大谈起义，怒骂清廷。不想被人听到，并引发了一场事端，引起了清朝鹰犬的警觉。湖广总督瑞立即下令全城戒严，加强城防力量。于是起义时间被迫推迟，将时间改在十月十一日。
可到十月九日，又发生了一件意外事件。这天正午，孙武等人在汉口俄租界宝善里十四号检测炸药时，因刘公的弟弟刘同不小心将火星落入炸药中引起爆炸，孙武被炸成重伤。俄国巡捕闻讯赶来，逮捕了刘同，没收了有关起义的文件、旗帜等，并把它们连同刘同一起交给了瑞。刘同无法忍受严刑拷打，供出了有关起义的情况。
瑞得知他的辖地要发生革命的消息后差点儿瘫在地上。这家伙只知做升官梦，他知道，在湖北这个地方多年来平安无事，他的前任张之洞、端云等人都因此而升官发财了。武汉要起义的消息让他感到异常恐惧，打破了他的美梦，于是他下令大力捕杀革命党人，革命队伍受到损害。
但是，起义并没有因此而取消。“宁愿革命而死，不望苟且偷生！”这是熊秉坤领导的新军工程兵第八营战士们的誓词。武昌起义的第一枪，就是他们打响的。
按照总指挥部十月九日下达的部署，熊秉坤和八营战士们商量好，决定在第二天晚七点左右动手。十日，夜幕刚刚降临，一个叫陶启胜的排长来到八营巡察。八营战士与陶启胜发生冲突，熊秉坤一怒之下，打死了陶启胜。
然后熊秉坤一个箭步跳进屋内，高喊道：“革命的时候到了，向楚望台军械库进军！”八营的战士们随他呐喊着，冲向楚望台，与早在那里接应的工程营士兵汇合在一起。战士们取出枪支弹药，并拖出十余门大炮，架在楚望台、蛇山、凤凰山等制高点上，准备炮轰总督府。
战士们推举八营长吴兆麟做为前敌总指挥。由于天色昏黑，目标不清，十余门大炮盲目开火，威力不大，所以第一次攻打总督府的战斗在清兵的顽强抵抗下没能成功。这时，武昌的百姓纷纷从家中拿来引火之物，在总督府周围燃起大火，亮如白昼。炮兵大显神威，十余门大炮同时开火，一时间总督府火光冲天，义军战士们在炮火的掩护下冲进总督府。湖广总督瑞早在炮声一响时就慌忙在总督府墙上凿了一个洞而逃之夭夭了。
黎明时分，武昌城全部被革命党人控制。一面醒目的十八星旗高高飘扬在武昌城内的最高建筑物黄鹤楼顶。
十一日晚，与武昌一江之隔的汉阳新军，响应武昌起义，迅速占领了汉阳铁厂和兵工厂，与此同时，汉口新军在赵承武率领下也举起十八星义旗。这样，武汉三镇起义均告成功。这一年是农历辛亥年，所以武昌起义也叫辛亥革命。
为了能稳固革命成果，把革命进一步推向深入，当前的首要任务就是建立革命政权。而著名的革命领袖孙中山、黄兴等人都远在海外，直接组织这次起义的蒋翊武、孙武等人或逃亡或重伤，不可能成为革命政权的领袖。武昌起义军民错误地认为只要是社会上有名望的人就可做革命政府的领袖。于是他们推选了一位封建官僚，当时湖北新军混成协统领黎元洪出任军政府鄂军大都督，主持政府日常工作。
武昌起义的胜利，掀起了全国革命风暴，劈碎了封建王朝的统治枷锁，加速了清王朝的土崩瓦解。
首先响应武昌起义的是湖南、陕西两省。紧接着，江西蔡公时，山西阎锡山，云南蔡锷，以及上海、浙江、江苏、安徽、广西、福建、广东等全国十五省（市）都发动新军起义，宣布脱离清廷独立。面对大好的革命形式，革命党人迫切要求建立一个全国统一的共和政府和奄奄一息的清王朝对抗。
1911年十二月二十五日，孙中山自海外回到上海，立即就被推举为共和国临时大总统。
1912年元旦，孙中山在南京宣誓就职，中华民国临时政府正式成立。
