2月4日（正月初六日）黃興電邀譚人鳳至香港，共商聯絡中部各省策應廣州起義。次日，譚即赴湘、鄂活動。23日抵漢，與居正聚商，希望湖北急起響應。
2-3月同盟會革命軍統籌部指派鄭讚臣、方君瑛等分赴蘇、浙、皖、桂等省進行聯絡。又命各地同盟會負責人作好起義準備，以策應廣州起義。
4月8日（三月初十日）同盟會革命軍統籌部在香港召開重要會議，製訂廣州起義作戰計劃，預定13日發難，分十路進攻。任命趙聲、黃興為革命軍正、副總司令。
4月13日（三月十五日）廣州起義因孚琦被刺，清軍嚴加戒備，未能如期發動。
4月27日（三月二十九日）廣州起義（亦稱“黃花崗之役”或“孫中山第十次革命”）爆發。黃興、朱執信親率“選鋒”（敢死隊）進攻兩廣總督署，總督張鳴岐逃走。起義軍奮戰一晝夜，後因孤軍無援，失敗。方聲洞、林時爽、林覺民、喻培倫等八十餘人死難。事後收殮烈士遺骸七十二具，合葬於黃花崗，史稱“黃花崗七十二烈士”。
5月3日（四月初五日）廣州起義失敗的消息傳到湖北，共進會等革命團體於是日召開緊急會議，議定今後以兩湖地區為“中國革命之主要中心”，積極籌劃起義。
5月9日（四月十一日）清政府宣布將粵漢、川漢鐵路收歸國有。
5月10日（四月十二日）湖北文學社召開代表會議，決定在武昌小朝街八十五號設立起義領導機關。次日，與共進會代表籌商合作，共同起義。
5月18日（四月二十日）清政府任命端方為督辦粵漢、川漢鐵路大臣。
5月20日（四月二十二日）郵傳部大臣盛宣懷與英、法、德、美四國銀行團簽訂《粵漢、川漢鐵路借款合同》，借款六百萬英鎊，以路權相交換。
5-7月湘、鄂、川、粵四省紳商學界和工農群眾，相繼集會、遊行、罷課、罷市，呼籲保路，反對清政府鐵路國有政策。保路運動迅速興起。
6月17日（五月二十一日）四川諮議局鐵路公司股東會在成都發起組織保路同誌會，推立憲黨人蒲殿俊、羅綸主持會事，以“拒借洋款，廢約保路”為宗旨。自此，保路同誌會在四川各府州縣普遍建立，擁眾數十萬人。
8月24日（七月初一日）四川鐵路公司股東會和保路同誌會為反對鐵路國有，在成都發動罷市、罷課，全川響應。
8月25日（七月初二日）清政府命川督趙爾豐嚴行彈壓保路運動。9月2日，又命端方率鄂軍人川查辦。
9月7日（七月十五日）趙爾豐誘捕四川諮議局正、副議長蒲殿俊等人。成都立時聚眾萬人，齊集督署請願，要求釋放蒲、羅等人。趙竟下令開槍，數十人遭慘殺，製造了“成都血案”。
9月8日（七月十六日）四川保路同誌軍在各州、縣相繼起義，全川震動。
10月3日（八月十二日）黃興致書同盟會中部總會，讚成在武漢起義。5日複表示不日將由香港赴漢指揮。湖廣總督瑞溦、提督兼第八鎮統製張彪召開防務會議，下令全城戒嚴，搜捕革命黨人。
10月9日（八月十八日）孫武在漢口俄租界寶善裏配製炸藥失慎爆炸，革命秘密機關暴露。湖北當局根據沙俄駐漢領事館所抄獲之革命黨名冊，在武漢三鎮大肆進行搜捕，彭楚藩、劉複基、楊宏勝被捕，翌晨遇害。原定起義計劃因此受阻。
10月10日（八月十九日）是日晚，新軍工程第八營熊秉坤等鳴槍起義，占領楚望台軍械庫，新軍各標、營革命黨人紛紛響應，齊集楚望台，推舉吳兆麟為臨時總指揮，旋攻占湖廣總督衙門。瑞瀲、張彪棄城逃命。辛亥革命爆發，史稱“武昌起義”。
10月11日（八月二十日）起義軍占領武昌，攻克漢陽。中華民國湖北軍政府正式成立，舉新軍協統黎元洪為都督，湯化龍為民政總長。宋教仁在滬獲悉武昌起義，即電黃興回滬，共商革命大計。
10月12日（八月二十一日）漢口光複。湖北軍政府通電全國，宣告武漢三鎮光複。電促黃興、宋教仁速來湖北，並請轉電孫中山從速回國，主持大計。孫中山在美國欣悉武昌起義，決定放棄籌款計劃，轉赴歐洲從事外交活動，然後返國。
10月17~18日（八月二十六至二十七日）帝國主義各國駐漢領事和駐京公使，相繼宣布“嚴守中立”。與此同時，英、德、美、日、俄、奧等國兵艦二十艘在武漢江麵集結，陰謀進行武裝幹涉。
10月27日（九月初六日）清政府授袁世凱為欽差大臣，所有派赴湖北進剿革命軍的海陸各軍及長江水師，均歸袁氏節製調遣。