蔡元培、陶成章等人领导的光复会，将密谋暗杀与联系会党举行起义，视为反清革命的两种主要方式。吴樾在北京刺杀五大臣之后，光复会也在江南地区加快了刺杀清廷重臣活动的步骤。
1905年9月，陶成章从日本回到上海，与徐锡麟一起在浙江绍兴创办大通学堂，秘密组织和训练会党，并贮藏购到的枪支弹药，策划政治暗杀和武装起义事项。
徐锡麟（1873—1907），字伯荪，别号“光汉子”，浙江山阴县人。他的祖父名桐轩，年轻时读书不成，愤而学幕。父亲名凤鸣，字梅生，勤俭持家，家道小康。由于父祖因多年为人做幕僚，攒下不少家业，故徐锡麟少年时代受到了系统的儒家教育。他天资聪敏，喜欢天文数算，考中秀才后，更自制天文望远镜，仰望星空，探寻奇奥，并留心地舆，勘察绘制绍兴府地形图。12岁时，他到钱塘出家当了和尚，后来在家人劝说下回来。15岁时，他与本县门当户对的王氏成婚，1893年考中了秀才。甲午战争的失败和《马关条约》的屈辱，使这位文质彬彬的绍兴青年热血沸腾，开始对国事天下事关心起来。他效仿当年祖逖“闻鸡起舞”的故事，习武强身，终日在腿上绑沙袋，长跑疾行，强健体魄。
1901年9月，绍兴府创办第一所官办的新式府立学堂，知府久闻徐锡麟的大名，聘为教习，教授算术和体操，后又升他为副监督，主持学堂工作。由于学堂初兴，新旧斗争激烈，他依靠官府办学，设施保守，受到进步人士的指责。1903年，徐锡麟以参观大阪博览会名义赴日本东京考察，积极参加浙江留日学生营救因宣传反清思想入狱之章太炎。他正好赶上中国留日学生发起的拒俄运动，深受触动，从而结识了陶成章、龚宝铨、钮永建等浙江同乡革命志士。
江苏革命志士钮永建向他讲述了国内政治大势和反清革命理论，徐锡麟自此转向反清革命。对徐锡麟思想影响巨大的钮永建（1870—1965），字惕生，江苏松江（今属上海）人，1894年在江南恩科乡试中中举，随后考取湖北武备学堂，接受德国式军事教育。1899年，他官派日本留学，结识了孙中山等人，投身反清革命运动。1903年，他和黄兴、蓝天蔚等人发起东京留学生抗俄集会，成立拒俄义勇队，被选为特派员，回国说服袁世凯对俄主战。
就在钮永建准备回国之前，他在东京见到浙江义士徐锡麟。他认定徐氏是一位坚定的反清革命志士，就耐心地向徐锡麟讲述了东京留学生的革命活动，阐述了反清排满的必要性和革命的方略，促使了徐锡麟思想的根本转变。
徐锡麟从东京回国后，虽在其父严命下参加秋试并考中副榜，但他对科举仕途失去兴趣，便回到家乡东浦创办热诚小学，设立特别书局，传播新思想。他仰慕越王勾践卧薪尝胆的精神，经常和爱国志士聚会，商谈救国之策，深夜不散。
激于当时沙俄瓜分我国东北的义愤，徐锡麟在操场上竖立一个“俄国人”草靶，每日以手枪实弹射击，一来练习射击技术，二来射之以泄愤恨。每日数十次的射击，练就了徐锡麟精准的枪法。他日后竟能弹无虚发，颇有“神枪手”的风采。
1904年冬，徐锡麟因事赴上海，到虹桥爱国女校拜访蔡元培，当时陶成章也在场。蔡元培和陶成章向他介绍了光复会的宗旨和发展情况，邀请他参加。徐锡麟慨然加入光复会，立志反清排满，作《出塞》诗以抒发反清决心：
军歌应唱大刀环，誓灭胡奴出玉关。
只解沙场为国死，何须马革裹尸还。
由于徐锡麟为人豪侠，挥金如土，对光复会员如家人手足，因此深孚众望，成为光复会中深得人心的重要领袖，同志们亲切地称他为“伯逊哥”。
作为一位杰出的革命家，徐锡麟认识到会党身上蕴藏着的巨大革命力量，是光复会准备武装起义的首选的依靠力量。当时浙江的会党力量比较强大，活动也十分活跃。势力较大的有哥老会系统的终南会、双龙会、白布会、伏虎会、龙华会、平洋党、乌带党等。会党人数虽多，但却山堂林立，互不统属，会规密约各不相同。
为了把这些分散的革命力量联合起来，徐锡麟与陶成章等人商议，决定先联络一部分会党的上层分子，利用他们的声望和影响来号召和发动下层群众参加，并且力图把各路会党聚集到光复会的旗帜下。
1905年春，徐锡麟告别蔡元培、陶成章，从上海返回绍兴后，四下联络散布在浙江民间各个行业内的会党人士，相约排满抗清。他先到嵊县，结识了“徒属之众，号称万人”雄踞一方的平阳党首领竺绍康，并赞其别支乌带党党首王金发为革命党中不可多得之人才。他接着又到诸暨、义乌、东阳、缙阳，结识了龙华会会首沈荣卿、张恭。
在联系浙江会党的两个多月里，徐锡麟“昼行百里，夜止丛社”，其“刻苦耐劳，为人所不及”。通过徐锡麟的努力，光复会的组织得到扩大，浙江地区的革命形势为之一新。
他回来后对陶成章等人说：“游历数县，得俊民数十，知中国可为也！”
在与会党“龙头”们的交往中，徐锡麟觉察出这些“黑道”团体在蕴有极大革命力量的同时，也缺乏必要的凝聚力，存在着组织涣散、各自为政的问题。特别重要的是，会党这些大小首领的政治意识极其淡漠，必须予以必要的政治思想教育。他指出：“浙江会党知识浅暗，非加以教练，以兵法相部勒，不能为用。”
怎样才能把这群散漫的、无纪律的草莽英雄，转变成为守纪律的、愿为共和而奋斗的革命武装呢？
徐锡麟想出开办“武备学堂”来训练会党骨干的办法。
1905年8月，徐锡麟在绍兴东浦镇创立了体育会。接着，他与陶成章等人又在绍兴创办大通师范学堂。
按照徐锡麟、陶成章等人的设想，大通师范学堂开社国文、英文、日本、历史、理化、体育、兵式体操等课程，每期六个月，结业文凭由绍兴官府发放。在诸多新式课程中，他们特别开设了体育专修科，专门从事军事训练，并在专修科中设置特别班。特别班为会党志士培训班，专门召集金华、绍兴、处州等府的会党成员入学受训，调温台处会馆执事吕熊祥、赵卓等来学堂管理校务。
陶成章与徐锡麟制定了一套严格的管理学堂的规章制度。他们规定：“凡本学堂卒业者，即受本学校办事人之节制；本学校学生，咸为光复会会友。”这项规定，从组织上保证了光复会对该学堂的领导，使大通学堂成为国内第一所训练会党头目、培养革命干部的学校。
他们还决定，凡是学校开学或学生毕业时，都要请本城清吏及有名士绅到校，行开学或卒业式，设宴飨之礼，官绅学生一起照相，分送县署及各学校留为纪念；毕业文凭正面盖绍府及山、会两县印；背面则记以光复会秘密暗号，便于联络。
大通师范学堂大厅悬挂一副对联，揭示光复会创办学堂之宗旨。
上联云：十年教训，君子成军，溯数千年祖雨宗风，再造英雄于越地；
下联云：九世复仇，春秋大义，愿尔多士修鳞养爪，毋忘寇盗满中原。
这样，大通师范学堂就成为各地会党在当地的落脚点和训练所。
光复会本部之事权，也逐渐从上海转移到浙江绍兴。绍兴成为光复会本部的活动中心，同时也成为联络浙江各地会党的中心据点。
通过创办大通师范学堂，陶成章进行了许多反清排满的亲身实践，这使其民权思想更加趋向成熟。陶成章提出，要想一举捣毁清王朝的老巢，就必须先掌握军队的领导权，出其不意，攻其不备，一边用暗杀手段实现中央革命，一边出兵夺取重要城镇，这样双管齐下，方能够早日推翻腐朽的清朝政权。
徐锡麟认为，“绍地偏小，断难有为，不如从仕途入手。”他希望能把清政府“新政”中所编练的新军作为革命新的依靠力量，“欲革命成功，非握有军队不能达到目的”。
如何掌握军队呢？如何打入清政府内部呢？
徐锡麟和陶成章想出的办法是：花钱捐官。当时，光复会革命同志中家境殷实者不少，拿出部分钱财捐官，是可行的办法。徐锡麟与陶成章鼓励富裕者出钱捐官，向清政府新办陆军中渗透。他们大胆提出，革命党人的首要任务，是向清政府捐官，然后赴日本学习军事，学成回国后打入军界，掌握新军。
徐锡麟坚定地说：“捐官者，以愚官场之耳目，因使官场不疑；学习陆军者，因其明目张胆可以招募死士。”
清朝末年，买官跑官是公开的，加上徐锡麟的表伯父俞廉三是湖南巡抚那样的封疆大吏，几封推荐书信一写，徐锡麟等人的这个计划便得以实现。
徐锡麟等人得到浙江富商许仲卿的资金支持。他以5万元捐资为官，徐锡麟捐得道员，陶成章捐得知府，光复会其他成员陈志军、陈得谷、龚宝铨等人捐得同知。
初战告捷。踌躇满志的徐锡麟进而实现第二步计划：到日本留学，掌握新式军事知识。1905年秋，徐锡麟与陶成章、陈伯平、马宗汉等13人，登上了赴日留学的轮船。
陈伯平和马宗汉两人，就是后来与徐锡麟在安庆刺杀恩铭而英勇牺牲的革命义士。
陈伯平(1885—1907)，原名师礼，改名渊，字墨峰，别号白萍生、光复子，浙江绍兴平水人。他从小“性慧，喜读书，乐闻故事”，13岁入福建武备学堂，1901年入福州蒙学新舍，毕业后入石门县学堂就读，因不堪日本教师凌辱，愤而离校回绍，杜门潜修，勤练武术不辍，与诗人刘大白时相往来，交谊甚深。19岁考中秀才，徐锡麟“见而大奇之”，介绍他参加光复会，并进入绍兴大通学堂学习。马宗汉（1884—1907），原名纯昌，字子畦，别号宗汉子，浙江余姚（今慈溪）人。其祖父和父亲均行侠好义，在当地颇有声望。他幼年受家庭熏陶，爱憎分明，见义勇为。他15岁入达善学堂读书，对当时政府腐败、列强侮国痛心疾首，常引吭高歌岳飞的《满江红》，以抒发报国壮志。其《述志》诗云：“世上英雄原不亏，雄才亦许常人为；如吾夙负平生志，当使声名千古垂。”1902年，他考入浙江高等学堂，结识了不少热血青年，开始接触革命思潮，后因参加罢课而辍学回乡。1904年，他遵从祖父和父亲之命，考取秀才，但矢志革命的决心促使他对仕途一无兴趣。归来后在三山学堂任教，多次购买革命书刊，进行反清革命宣传。1905年9月，他听说徐锡麟在绍兴创办了大通学堂，就前去拜会，并由徐锡麟介绍参加了光复会。徐锡麟不仅带着两位光复会义士赴日留学，同时还动员自己的妻子参加了光复会，将其名字改为徐振汉，与自己一起赴日留学。
尽管此时中国同盟会已经成立，光复会的许多人同时参加了同盟会，但徐锡麟等人“志在光复，而鄙逸仙为人”，没有加入同盟会，仍然以光复会的名义进行反清革命。陶成章、徐锡麟等13人到了日本之后，打算学习陆军，准备进入日军联队。当时在日本负责留学生事务的浙江同乡王克敏，嗅觉灵敏，觉察到徐锡麟、陶成章等人来日留学另有图谋，绝非善茬，故千方百计阻挠他们的留学计划。徐锡麟因为近视而不得入学，其他人也因体检不合格而不能如愿。
徐锡麟等人随后尝试着进入东京振武学校及陆军经理学校，但因王克敏的作梗，仍然没有成功。
1906年春，徐锡麟和陈伯平、马宗汉等人忙了几个月后未能实现入学目的，被迫回国另外谋求反清之策。陶成章因脚病发作，拖延到5月份才返回国内，与龚宝铨寓居杭州西湖白云庵休养。
回国后的陶成章、徐锡麟，领导着光复会加紧联络闽皖各地会党。他们拟在江浙皖闽诸省成立光复军，分浙东、浙西、江南、江北、江左、江右、皖南、皖北、上闽、下闽十路，密谋同时举事。但因谋事不密，被清政府侦破，起义行动未能实施。
这次起义事情败露后，陶成章被迫再次逃亡日本，并于1907年1月4日加入了同盟会，成为继秋瑾之后的浙江主盟人，主管浙江留学生入会主盟工作。而徐锡麟、秋瑾等人，则在国内继续策划浙皖两省武装起义。
浙江绍兴大通学校设立后，光复会购买了大量枪支弹药存贮于此，谋划起义。徐锡麟设想在学堂开学之日，召集绍兴城大小清吏参与，乘机聚歼之。陶成章认为浙江非冲要地，这样做得不偿失，力劝而止。但徐锡麟并没有完全放弃，他将这种计划随后运用到他主持的安庆起义之中。
在日本学习陆军未能如愿的徐锡麟，到湖北武汉拜见了表伯父俞廉三。
俞廉三(1841—1912)，字廙轩，一字虞仙，浙江山阴(今浙江绍兴)人。曾祖圣文、祖芳亭、父星若均以幕吏名闻遐迩。他自幼深受家教熏陶，聪颖明达，肆力学问，不屑于制艺，但求有裨实用。16岁投效山西戎幕，参与军机及防河之役。他先后积功，由武乡知县代直隶知州，升宁武知府，调知太原府。晋土贫瘠，民多栽烟土，专持外来贩米以为食。光绪初年，连年旱灾，饿者相望于道，荒墟落月照耀白骨，百里内不闻鸡犬声。俞廉三驰书远近，请求赈济，书词危苦，募得数百万金，用以赈灾。俞廉三以治晋之策首在禁烟，亲临各乡劝导乡民士绅，教以种桑、种麻、种棉、种菜、种薯、种花生诸法，并发给老弱无依者种子。他治晋达15年之久，政绩卓然，为全省之冠。1889年，俞廉三升补冀宁道，寻迁湖南按察使，授山西布政使。1898年，迁湖南布政使，时值戊戌变法，赞助湖南巡抚陈宝箴推行新政，遂升湖南巡抚，兼湖南学正。他深知湖南素号贫瘠，民风强悍，绿林滋多，然水旱灾荒连接，故在湘四年，唯以培养元气，团结舆情为根本。值新宁、武冈、宁远、耒阳、永兴、醴陵、浏阳、辰州各府县暴动，皆镇之以静，不动声，随起随灭，四境肃然。1903年冬，他被清廷迁任山西巡抚，以体老多病辞官请求回原籍绍兴养老。
他船过武汉时，湖广总督张之洞加以挽留。俞廉三遂留在武汉，以书画自娱，愿以此地终老。
居留武汉的俞廉三将徐锡麟推荐给湖广总督张之洞。张之洞怀疑徐锡麟与革命党有关联，不敢重用，遂将他推荐给职掌北洋军实权的直隶总督兼北洋大臣袁世凯。于是，徐锡麟怀揣着俞廉三、张之洞的推荐信，从上海来到北京，谒见袁世凯。他想借此机会，进入清廷军事要害部门“练兵处”。但老奸巨猾的袁世凯也怀疑徐锡麟是革命党人，故找了很多借口，就是不见徐锡麟。这样，徐锡麟在京城奔走数日，练兵处未能去成。
无奈，徐锡麟趁机出关赴东北，与绿林豪侠冯麟阁等人会面，然后再次回到江南。
这种“捐官陆军，谋握军权”的计划受阻后，徐锡麟决定退而求其次，筹划“以警察权代并谋陆军学校及军政司令等差使”的入官场之计。于是，徐锡麟从东北回来后，除了与浙江巡抚张曾扬、杭州将军寿山等人继续联络外，还再次前往武汉，请俞廉三推荐为官。
俞廉三考虑再三，决定将徐锡麟推荐给自己的得意门生、刚刚升任安徽巡抚的恩铭。俞廉三之所以将徐锡麟推荐给安徽巡抚恩铭，是因为他有恩于恩铭，两人是师徒关系。
恩铭，字新甫，满洲镶白旗人，姓于库里氏，权倾一时的庆亲王奕劻是他的岳父，浙江将军寿山是他的连襟。同治年间中举人，后以举人身份捐资为候补知县，由候补知县而候补知府，权知兖州，保升道员。1895年升任太原知府。此时，俞廉三任山西布政使，两人相处得不错，恩铭深得俞氏栽培，不久升署山西按察使。为了表示知遇之恩，恩铭主动投帖，拜俞廉三为师，当了俞氏得意门生。
1901年，时署山西按察使的恩铭遇到千载难逢的好机会，外逃返京的“老佛爷”慈禧由西安过山西，恩铭伺候周到，接驾有功，从此仕途一帆风顺。1902年调任直隶口北道，后改任浙江盐运使，翌年晋迁江苏按察使。1905年，他任江宁布政使，次年初升任安徽巡抚。恩铭虽然没有超人的才能，但因讨得慈禧太后的欢心，遂成清廷一省督抚大员。
刚刚升任安徽巡抚的恩铭，感念恩师俞廉三的栽培。收到恩师的推荐信后，立即致函老师，欢迎徐锡麟来安庆任职。
临赴安庆之前，徐锡麟与秋瑾、吕公望等人会面，共商光复会反清革命大计。
徐锡麟认为，擒贼先擒王，如果能刺杀恩铭，树倒猢狲散，皖省革命就能成燎原之势，届时再率军沿江下南京，大局可定。他希望秋瑾在浙江赶快寻觅革命人才，训练队伍，待时机成熟，浙皖两省同时起义，然后直取南京，占领长江流域的重镇坚城。
临别之时，徐锡麟向秋瑾等人表示了此次安徽之行为革命流血牺牲的决心：
“法国革命80年始成，其间不知流过多少热血。我国在初创的革命阶段，亦当不惜流血，以灌溉革命的花枝。我这次到安徽去，就是预备流血的，诸位切不可引以为惨，而存退缩的念头才好。”
1906年9月，徐锡麟带着陈伯平和马宗汉两位光复会义士，抵达安庆拜见恩铭。
见面之后，恩铭的态度非常热情，但办事却不是十分积极，只给了徐锡麟安徽陆军小学堂“总办”一职。恩铭此举，并非辜负恩师俞廉三的厚意，而是想一步步栽培徐锡麟，让他先从基层锻炼开始，待有成绩后再予以升迁。
到达安庆后，徐锡麟在这所陆军小学会办的岗位上尽心尽责，卖力经营校务。因为他是恩师俞廉三推荐来的，故恩铭对他毫不怀疑，并很欣赏他的办学成绩，准备培养重用。
徐锡麟一面韬光养晦，踏踏实实地办事，工作尽职尽责，以图恩铭信任、提拔，取得更加有利的位置，一边暗中紧锣密鼓地筹备起计划中的大事。
不久，俞廉三再次致函恩铭，催他重用自己这位表侄子。
恩铭不敢怠慢，加上徐锡麟口碑甚好，勤勤恳恳，当即决定重用。他给老师回信说：“门生正欲用之，无劳老师悬念……适成立巡警学堂，以伯荪之才，料可胜任。”
1907年初，徐锡麟果然被恩铭提升为巡警学堂会办兼巡警处会办，并授给武备学校监督一职。
安庆巡警学堂在安庆城内东北角百花亭，是1906年创办的专门培训巡警骨干的学堂。学员分甲、乙两班，每班200人，每期三个月。甲班毕业后，再训练乙班。参加训练的学员，每人都发九响毛瑟枪一支，毕业后多分配到全省各地充当警官，故该学堂又称为安庆警官学堂。此时学堂督办为满人毓朗，但因他兼任安徽按察使，遂无暇顾及学务。安徽巡警学堂的实权，实际上由徐锡麟掌握。
这个新职务，令徐锡麟非常欣喜。警官学堂对安徽省来说十分重要，负责这个学堂，不愁没有机会接触恩铭这个皖省头号大员。另外，这个学堂的学生都是带枪的，教育好了他们，就是进行武装起事的基本力量。所以，徐锡麟一边严格训练学生，一边向学生灌输革命道理，灌输民族振兴的思想，教育他们发奋图强。
他发表演说：“我此来安庆，专为救国，并非为功名利禄到此。诸位也总不要忘‘救国’二字，行止坐卧，咸不可忘，如忘‘救国’二字，便不成人格。”
同时，徐锡麟还与全国各地加强联络，积蓄力量。他带着学堂学生骨干到安庆郊外的集贤关，游览龙珠山、观音阁等地，暗中观察地形，绘制军事地图，为武装起义做准备。
为了联合新军中的反清力量，徐锡麟利用自己在安庆官场的有利身份，与许多中下级军官打得火热，并结交了数位把兄弟。徐锡麟用会党的联络方式，与他们歃血为盟，相约起事。
徐锡麟在安庆的活跃表现，渐渐引起了巡警学堂某些守旧人士的注意。
巡警学堂收支委员顾松，是一个满人，对徐锡麟的言行十分警觉。他发现，这位会办大人在课堂上言论大胆，课余时间行踪诡秘，于是便暗暗观察，并私拆了徐锡麟的信件。经过一段时间的秘密调查，顾松确认了徐锡麟的反清革命图谋。他大惊之余，赶紧向恩铭作了报告，说这个貌似忠诚的徐锡麟是革命党人，应该严加防范，最好将他抓起来。
恩铭听后微微一笑，说：“革命不是咋呼出来的，革命党也不是咋呼咋呼就算了的；徐会办那是咋呼，不是革命，你多心了！”
恩铭这位封疆大吏，对自己的判断很有信心：一则徐锡麟的推荐人是自己的老师俞廉三，俞大人的表侄怎么可能是革命党？难道自己革自己的命不成？二则恩铭根据自己的经验，觉得徐锡麟这样的知识青年不外乎有些新思想，有些过激言论也就是想表现一番而已，根本不可能是什么革命党。
恩铭虽然信任徐锡麟，但为了以防万一，还是把他唤入内堂，半吓唬半敲打地说：“有人说你是革命党，你一定好自为之，别惹出乱子！”
徐锡麟处乱不惊地坦然回禀：“望大帅明鉴！”
看到徐锡麟一副懒得申辩的模样，恩铭就更加放心了。
恩铭摆摆手，示意他回去。这位巡抚大人对徐锡麟产生的一点怀疑，瞬间便消解了。
徐锡麟在赴安庆之前，就与秋瑾相约，浙皖两省同时举行武装起义。1907年清明节，光复会召集负责浙、皖两省起义的会党首领在绍兴大禹陵秘密开会。会议决定建立光复军，推举徐锡麟为首领，秋瑾为协领；乘安庆巡警学堂举行学生毕业典礼的时机，由徐锡麟率领光复军起义，占领安庆城；浙江义军由秋瑾负责，攻占杭州，进而两军会合，夺取南京。
但双方共同起义的时间，因事态变化，一改又改。
1907年6月22日，马宗汉、陈伯平受徐锡麟派遣，从安庆来到上海，与秋瑾秘密会晤。秋瑾告知马、陈二人：浙江方面决定在7月6日起事，否则党人会有覆巢而灭的危险。
就整个战略而言，皖、浙两省同时起义，呈钳形攻势，的确会起到首尾相应的效果。但徐锡麟担心准备不及，决定延至7月8日起事，因为该日是警官学堂毕业典礼，恩铭要到场发表重要讲话，正好下手。这样，双方便约定7月8日同时起事。
当秋瑾从上海返回绍兴后，因当地情况有变，浙江起义的时间被迫推迟到7月19日。
正当徐锡麟毫不知情地计划在7月8日起义时，上海光复会方面出现了重大问题。
上海巡捕抓了一个叫叶仰高的革命党人，被捕之后交给两江总督端方亲自审讯。叶仰高是浙江景宁人，因与光复会骨干吕熊祥交往密切，知道光复会组织起义的秘密内情。他被捕后，因不堪酷刑折磨，就在南京将其所知的革命党人名单等统统供出，并将他所知道的有关光复会、大通学校的情况，都详细招供了。
但光复会往来函件的称谓，使用的都是化名，叶仰高供出的人名，也是化名。两江总督端方没有料到这一点，一时也猜不出这些化名的真实身份，便依据叶仰高的口供，将各地涉案人名、别称、店号，分电各省巡抚加以缉捕。叶仰高交代说，在安徽有个名叫“光汉子”的人，已经打入官府内部。两江总督端方立刻派人把这份名单，交给安徽巡抚恩铭，让他即刻按照名单抓捕革命党人。
由于徐锡麟此时还兼任巡警处会办（公安局副局长），恩铭接到端方的名单后，就特意把徐锡麟找来，让他即刻布置巡警，按照名单抓人。
徐锡麟拿到名单一看，倒吸一口冷气。名单上的第一个“光汉子”，正是自己的化名！
他强作镇定，稳住心神，一边拍胸脯表示，两天之内必把乱党抓干净；一边暗自作出决断，必须赶快起事，否则将会前功尽弃！
徐锡麟立刻返回安庆巡警学堂，秘密进行布置。
由于7月8日是巡警学堂甲班毕业典礼，安徽巡抚恩铭、安徽按察使毓朗等军政要员都要出席，徐锡麟就决定在当天起事，在典礼现场刺杀前来参加毕业礼的满汉大员，与浙江起义相呼应。
7月5日，徐锡麟向恩铭呈上请帖：“安徽巡警学堂订立于五月廿八日(农历)首届毕业生大会，敬请抚台大人莅临训示。”
出人意料的是，恩铭看了毕业典礼时间后，说7月8日是其高级幕僚张次山老母八十寿诞，他本人要去道贺。为此，他要求徐锡麟把毕业典礼提前两天，改为7月6日。
这样，安庆起事的日期兜了一圈，又戏剧性地回到了当初秋瑾拟订的日期上。
由于这一改变，留给徐锡麟准备的时间很少了。
此时在徐锡麟身边的铁心革命同志，只有几个月前刚刚由上海来安庆的马宗汉和陈伯平两个人。两人听说马上要举行起事，觉得太匆忙，缺乏必要的准备，劝说徐锡麟应该缓发。
徐锡麟的决心已下，向两人和盘讲出了自己的计划。
他冷静地说：
“箭在弦上，何可不发！你们放心，只要恩铭被打死，我就宣布自为抚台，带领学生军马上攻占军械所、电报局、制造局等要害地方，然后策反新军，直杀南京！……你们二人最要紧的事，就是刺死恩铭后，学生逃散的时候，一定要把住大门，不让他们出去。稳住军心后，发给他们枪械，让他们听从指挥。”
徐锡麟的这个计划，还是很详密的。刺死恩铭后，其他官吏无兵符调不得兵，又无军械反抗；电报局占领后，又可掐断安庆的对外联系，外界对起义事件不能马上知晓，等于断了安庆官府的外援。
徐锡麟向两人布置后，立即草拟了起义公告，刊印了数十张，准备在起事后四下散发。然后，他找出五支手枪，自留两支，其余三支交给马宗汉和陈伯平。
1907年7月6日，安徽巡警学堂首届毕业生在礼堂外台阶下列队如仪，学堂会办徐锡麟一身戎装站在台阶上等待巡抚恩铭莅临，他的两个助手马宗汉、陈伯平分别把守着左右甬道。
学堂全体学生按照要求，所有枪械均是空枪。就在恩铭现身之前，有关人员还根据惯例，特意下掉了徐锡麟腰佩的手枪。
然而，革命党人对此已准备好了。
上午9时，威风凛凛的恩铭大人在安徽省数位高官的簇拥下驾临学堂。按照清朝官场不成文的惯例，恩铭来到后，应该带一帮大小官员到花厅小憩，饮茶聊天，寒暄一会儿后，再办正事。恩铭刚刚落座，满人顾松就悄悄俯在毓朗耳边说：“徐道台今日有诈，望大人不要多留此地！”
毓朗立刻转告了恩铭。
恩铭半信半疑地看着徐锡麟。
徐锡麟随机应变地高声说：“请大帅在操场上观看学生的毕业典礼，以示隆宠。”
恩铭不好推辞，只得同意。于是，恩铭带着随身大员们在操场的台子上分别列座。徐锡麟则率领学堂学生，依次在操场上向他们行礼致敬。
官生班的学生首先向恩铭行礼，恩铭答礼。
看见操场上衣着齐整、精神昂奋的学生整齐列队，恩铭大感高兴。他清了清嗓子，准备夸奖徐锡麟等人。
未待他开口，徐锡麟忽然一个箭步上到台子上，单腿下跪，双手举着学生名册，大声说道：“报告大帅，今日有革命党人起事！”
恩铭闻讯，又吃惊又恼火，正要询问“你哪儿来的消息”时，徐锡麟突然向后闪开，一边的陈伯平掏出暗藏在身的炸弹，猛力朝恩铭扔了过去！
原来，徐锡麟那声报告，就是刺杀行动的暗号！
然而，惊天动地的巨响没有出现。这颗炸弹，是颗臭弹，掷出后竟然没有爆炸！
在原先反复敲定的行动方案里，这颗炸弹解决恩铭后，徐锡麟就掏枪朝左一枪干掉藩司，再朝右一枪干掉臬司，而由马、陈二人分杀两旁侍坐的各道、府、州、县官员。但陈伯平投掷的炸弹未爆，顿时让大家不知所措。
徐锡麟抢上前道：“大帅别担心！这个革命党，职道终当会为大帅拿到的。”
恩铭吓得忙问：“何人起事？革命党在何处？”
徐锡麟立刻俯首弯腰，从靴筒子里刷地拔出两支手枪，指向恩铭一支。
恩铭连忙仍问道：“会办拿枪做啥？要验验枪吗？”
话音未落，只听徐锡麟大声回言：“卑职是也！”
他连发几枪，子弹全部打在恩铭身上。陈伯平、马宗汉也风风火火地趋前而来，各自朝恩铭开了一枪。
整整七枪，皆中恩铭。惊魂未定的恩铭身中七枪，一中唇，一中左掌手心，一中右腰际，余中左右腿，但都没有击中要害。
恩铭身边的文巡捕陆永颐，扑上来以身体掩护恩铭，剩下的子弹都射进了陆永颐的背部，陆永颐当场毙命，恩铭被重重地摔在地上。
这时，随行的大小官员和操场上的学生像炸窝一样，四处乱跑。徐锡麟的枪弹打光，随即进入一旁小室装填子弹，武巡捕车德文趁机背起重伤的恩铭朝礼堂外跑。恩铭的亲兵也缓过神来，慌忙抬起“大帅”就往学堂外面跑。到了学堂门口后，将恩铭塞扔进轿子里，急忙抬起来狂逃。
就在此时，装上枪弹的陈伯平迅速追上，对准轿子抬手就是一枪。这一枪，正中臀部向外、头朝里的恩铭的肛门。这颗子弹歪打正着，从肛门往上走，一直射到恩铭的心脏附近。
亲兵们把奄奄一息的恩铭狼狈地抬回抚署，请来了英国医师戴璜进行抢救。这位英国医师对恩铭进行了外科手术，破肚剖肠，却找不到子弹。他再打开恩铭的大腿，仍旧找不着子弹。这下可折腾坏了恩铭，这位封疆大吏辗转哀号了一个多时辰，因流血过多，伤重身死。
他死前痛悔交加，不断喊着：“糊涂啊，糊涂！”
向恩铭告密的满人顾松正要逃跑，被马宗汉抓住，踹翻在地，上前就是一枪，把他的脑袋打开了花。
徐锡麟跳上高台，对惶愕不知所从的学堂学生大呼：“我等均为革命党，现抚台已经被杀，革命者随我走！”
学生们纷纷领取了枪械子弹，在徐锡麟等人率领下进攻巡抚衙门。
恩铭卫队先行抵达，已经在周围严密防备。于是，徐锡麟命令先攻军械所，待取得枪械补充后，再回头进攻抚署。在向军械所行进过程中，不少学生弃械而逃。到达北城门附近邓家坡上的军械所时，徐锡麟身边只剩三十多个学生携枪跟随。即使如此，如果他们占领此地后，凭借原垒高墙和充足的子弹，在抵御清军最初的进攻后，假如城外新军中的同志能够及时响应，徐锡麟仍旧有成功的机会。守卫军械所的清军军官逃跑时，顺手把地下室内的库房钥匙带走。
面对大锁及厚重的钢板大门，徐锡麟等人无计可施。
此时，清军关闭了安庆城门，徐锡麟派出联络的人员出不了城，城外接应的新军也进不来，起义军内外之间的联系中断了。
学生军从军械所库房里，找到了一门大炮，架在军械所后厅。陈伯平取了一枚炮弹装进炮膛，对徐锡麟说：“轰击北门城楼，打开城墙缺口。”
徐锡麟见城楼附近民房稠密，马上制止道：“这样做就会玉石俱焚，与革命宗旨不符。”
城门已经被关闭，又不愿开炮炸开城墙，徐锡麟和他的同志们困在安庆城内，处境非常危险。
不久，清军缉捕营和巡防营赶到，包围了军械所。革命党人利用军械所的坚固围墙予以还击。一些学生军爬上屋顶，朝着清兵射击，战事呈胶着状态。
双方激战四个多小时，仍然未分胜负，而清兵越聚越多。见此情景，马宗汉建议放火烧掉军械库，与清兵同归于尽：“事已无成，把军械局点着与清军同归于尽吧！”
徐锡麟考虑到弹药军火一旦发生爆炸，将会殃及城内无辜居民，于心不忍，所以没有同意。他说道：“我们杀的是满人权贵，若点燃军械库，势必殃及全城百姓。”
马宗汉听了，认为徐锡麟的话有理，遂打消了爆炸军械库的念头，继续与清军战斗。在双方相持的激战中，陈伯平不幸中弹牺牲，马宗汉也负了伤。
缓过劲来的清兵，在重赏之下发起了人海战术，死命进攻，最终攻克了军械所。徐锡麟及起义军弹尽援绝，只得四处突围。
战至下午4时，徐锡麟等人相继被捕。
马宗汉奉徐锡麟之命越墙突围。为了不使横遭搜捕的无辜群众遭殃，他毅然从躲避处挺身而出，亮明自己的身份，从容被捕。
作为刺杀恩铭的首犯，徐锡麟立刻被押入安徽巡抚衙门受审。主审官是安徽布政使冯煦、按察使毓朗和巡抚幕友张次山。毓朗见徐锡麟押到，大声喝令他下跪。
徐锡麟冷眼笑道：“你还在扬扬得意！上午你们跑得不慢啊，若慢走一步，就被我击毙！现在你们就是死人了。”说着，他盘腿坐在大堂地上。
审讯者面面相觑，一时无从措辞。
过了一会，冯煦问道：“恩铭巡抚待你不错，是你的恩师，你怎的这么没有心肝？”这是他心中最大的疑惑：深受恩铭赏识、前途无量的徐锡麟何以恩将仇报，不可理喻地要恩铭的性命？
毓朗怒不可遏地叱问道：“抚台待你实有厚恩！即使想要行刺，你平日有很多拜见抚台于家中的机会，奈何非要于大庭广众中行此杀人之事？”
徐锡麟看着两位大吏，在公堂上大声宣告：“抚台确实待我甚厚，私恩也。我杀抚台，乃为我大汉复仇，堂堂公理，定要在光天化日之下行之！”
徐锡麟昂头说完，忽然问道：“抚台死了吗？”
毓朗抢答：“大人只受了点儿轻伤，经医师诊治，已经痊愈，明天就亲自来审你了。”
徐锡麟听后，登时委顿不堪。他为没有刺死恩铭而懊恼。
就在此时，毓朗又补充了两句：“你知罪了吗？明天就要剖你的心肝了！”
此言一出，徐锡麟立即明白了。他狂笑着说：“那么说起来，恩铭是死了。我愿足矣！你们可把我剖心断足，碎剔凌迟，亦所不惜！何况区区一副心肝呢！”
他手指毓朗道：“尔幸不死！”
毓朗震惊，几乎倒地。
其间，清吏细审起义幕后策划人、主使人以及安庆城内的同党。冯煦问：“你与孙文是否一党的？”
徐锡麟回答：“孙文不足以指挥我。此事仅我与我友光复子、宗汉子之所为。其附和我之学生，实不知情，当时我以枪迫之，不得不如此。我之罪，我一人当之。即数十学生之罪，亦我一人当之，不可牵累他人。”
审讯者要徐锡麟撰写供词。他提笔疾书，洋洋洒洒地地写了千数言，写完后低声诵读一遍，然后又推敲修改。
他纵笔千言，自道革命因由：
“我本革命党首领，以道员就官安徽，专为排满而来，投身政界，使人可无防觉。满人虏我汉族将近三百年矣，观其表面立宪，不过牢笼天下人心，实主中央集权，可以膨胀权势，然实满人之妄想，以为一立宪即不能革命。殊不知中国人程度不够立宪，以我理想，立宪是万万做不到，若以中央集权为立宪，越立宪，我汉人越死得快；我只拿定革命宗旨，一旦乘时而起，杀尽满人，自然汉人强盛，再图立宪不迟。我蓄志排满，有十余年矣，今日始达目的。本拟杀恩铭，再杀端方、铁良、良弼，为汉人复仇。乃竟于杀恩铭后，即被拿获，实难满意。……我今日之意，仅欲杀恩铭与毓钟山（名秀）耳，恩铭已击死，可惜便宜毓钟山；此外各员均系误伤。惟顾松系汉奸，他说会办谋反，所以将他杀死。……革命党虽多，在安庆实我一人。为排满事，欲创光复军，助我者，仅光复子、宗汉子两人，不可拖累无辜。我与孙文宗旨不合，他亦不配使我行刺。”落款是“光汉子徐锡麟。”
为了保护学堂学生，徐锡麟还特意写道：“众学生程度太低，无一可用之人，均不知情。尔等杀我，剁我两手两足，将我全身砍碎均可，不要冤杀学生，彼等皆是我诱逼使然。”最后几句话是：“我自知即死，将我宗旨大要亲书数语，使天下后世皆知我名，不胜荣幸之至！”
革命党人在光天化日之下刺杀了朝廷封疆大吏，在当时是震惊朝野的大案。为了迅速平息事态，稳定南方各省的人心、军心，清政府电报往来，决定尽快处决徐锡麟。
案结讯毕，清吏派人在行刑前给徐锡麟照了一张照片。照毕，徐锡麟不满地说：“刚才我没准备好，面上无笑容，岂可留之后世！再拍一张。”
照相师听命，立刻又给徐锡麟照了另外一张。
这张照片，就是我们今天在辛亥革命档案中常见的那张面带微笑的照片。
徐锡麟刺杀恩铭案，确实震动了清廷中枢。军机处专门开会商讨处置办法。有人提出：“宜处徐党以严刑，夷其九族，以戒后之为逆者。”肃亲王善耆是清廷中较为开明者，认为这种处罚有违文明国之法制，明确表示反对：“夷灭九族，非文明之法制，而酷刑尤伤宽仁之德。……何若将该逆正法外，其亲眷戚属，均勿连累。”
但军机处坚持原议。肃亲王善耆便联络醇亲王载沣，联袂赴军机处，再言夷灭九族之非计，庆亲王奕劻等人闻言，始允其议，乃电饬两江总督端方从宽惩办。
两江总督端方闻听徐锡麟刺杀恩铭的消息后，急电安徽布政使冯煦，拟参照张汶祥刺马新贻案之例，要将徐锡麟“剖心致祭”，残酷杀害。对徐锡麟恨之入骨的毓朗也主张对其先挖心后斩首，但安徽布政使冯煦力持不可。他劝止道：“斩首，国法也；挖心，私刑也。不得以私废公。”
但冯煦难以阻止端方、毓朗等人已经确定的挖心之举，遂最后决定：将徐锡麟斩首后挖心致祭。
7月7日凌晨，安庆城暴雨如注。安庆辕门外，徐锡麟慷慨临刑。他神色自若地说：“功名富贵，非所快意，今日得此，死且不悔矣！”
这是他临刑前对监斩官的慷慨陈言。
徐锡麟的战友马宗汉备受酷刑50余天，坚不吐实。8月22日，马宗汉被清政府惨杀在安庆鹭鸶桥监狱前，时年24岁。
徐锡麟在安庆刺杀恩铭之后，清朝高官人人自危。两江总督端方电告军机大臣铁良：“吾等自此以后，无安枕之一日，不如放开手脚，力图改良，以期有益于天下。”立宪派将安庆起事归因于宪政不行，力主即行立宪。摇摇欲坠的清王朝，离最后的死期越来越近了。
光复会的暗杀活动，曾陷清廷于恐怖之境，大小官员谈虎色变。据报道：“自恩铭被刺后，封疆大吏，背不贴席。有设军队以自卫者，有深居简出者，有谕道府以下免迎送者。”有的甚至派人到日本东京，向革命党人输诚，“愿出万金以买其命”。
徐锡麟在安徽安庆的起事虽然失败，却使清朝的大官心中害怕，寝食难安，对自己部下不敢信任，导致清朝的政权更加动摇。《时报》刊发《徐锡麟论》，对此次刺杀对清廷之震动作了生动描述：
徐氏皖垣数弹，竟致朝廷改引见之章，大吏慎出入之戒，至于卫署拒客，不一而见。循此现象而推，则知各大吏戒心，无时或息。夜间起卧，果转身瞥见黑影，必骇为徐锡麟，则大号以跳。其余在官人等，对于树荫墙角之下，鲜有不酿成郑人震伯有之，至相惊以告之怪剧。嘻，亦奇观哉！由是上上下下，苟有坐，坐锡麟；苟有卧，卧锡麟。是徐氏且化身无量数，虽死而未尝死矣！
辛亥革命后，徐锡麟、马宗汉、陈伯平三烈士移葬浙江杭州。
革命志士魏兰评价徐锡麟道：“当此20世纪，亚东大陆，轰轰烈烈，惊天动地，唤醒无老无少无男无女，其事传布于五洲万国者，非吾浙徐君锡麟之枪杀恩铭乎。……然而徐之能成如此之事功者，非徐一人能自成之，以有无数之英雄豪杰，有以致之也。”
孙中山在烈士就义之后写道：“其时慕义之士，闻风而起，当仁不让，独树一帜以速义者踵相接也，其最著者，如徐锡麟、熊成基、秋瑾也。”
恩铭之妻妾亲自参与了剜出烈士心脏以祭其夫的暴行，手段残忍，所以，孙中山专门挽联哀悼徐锡麟烈士：“丹心一点祭余肉，白骨三年死后香。”
有人撰写了一副挽联，称赞徐锡麟的刺杀义举，堪称经典：
同血主义，民族主义，早已与时俱臻？未及睹白帜飘扬，地下英灵应不暝；
只知公仇，安识私恩，胡竟为数所厄？幸尚有群雄继起，天涯草木俱生春。
在安庆江边的大观亭上，至今仍然悬挂着纪念徐锡麟烈士的精彩楹联：
登百尺楼，看大好河山，天若有情，应识四方猛士；留一抔土，以争光日月，人谁不死，独将千古让先生。
