辛亥革命，推翻帝製，建立民國，貢獻之大，史有公論。而起義在武昌首先取得勝利，由於武漢地據形勝，控製華中，故義旗一舉而全國響應；亦由於變生倉促，眾推吳兆麟為總指揮，他率軍奮戰，運籌帷幄，所至有功，從而奠定了勝利的基礎。
吳兆麟在首義中得到群眾擁戴，並不是偶然的，他當年參加了革命組織日知會，且為日知會領導人之一，當時日知會與文學社、共進會等都派人到新軍中去發展組織，吳亦參與其事，後吳入參謀大學深造，使他有較好的軍事學識，這些就是他在起義中被推為指揮官的基本條件。
當1911年10月10日晚，起義首先在吳兆麟供職的工程八營駐地爆發，隨而各標、營、測量學堂等革命黨人奮起響應，一起到軍械總庫楚望台，人數不滿三百，當時眾議推吳兆麟為總指揮，吳亢聲問道：“你們是否絕對服從我的命令？”結果他得到的是滿意的答複。於是吳毅然就職。
當晚吳兆麟率軍攻占鳳凰山、蛇山各戰略要點，而後集中全力去進攻湖廣總督衙門，經過一夜的激戰，革命黨人攻下總督署，瑞澄一夥清廷官吏鑿穿督署後牆溜掉了。次日攻下漢陽，12日占領漢口，於是武漢底定，起義初戰勝利了。
起義取得決定性勝利後，革命黨人於10月11日上午在武昌谘議局開會商討成立革命政府問題，會上立憲派頭麵人物湯化龍主張用黎元洪的名義通電全國，以求取得各省的響應。當時黎是第二十一混成協的協統，曾經殺過革命黨人，因此這一建議受到革命黨人李翊東、張振武的強烈反對。
在雙方各持己見的情況下，吳兆麟從顧全大局、鞏固勝利的觀點出發，主張對黎元洪既往不咎，爭取他到革命陣營來。由於他是總指揮，所以他的意見博得了一些人的讚賞，立憲派也隨聲附和，於是大家決定由吳兆麟去請黎元洪來參加會議。
不久，吳兆麟派人從黃土坡一家床底下把黎元洪拉出來了。會上有人提出要黎元洪擔任都督，黎對革命怕得要死，恨得要命，堅辭不就。張振武說：“他既堅決不就，不如把他殺掉，以振軍威。”吳兆麟反對張的主張，最後，會議取得一項妥協辦法：把黎元洪軟禁起來，仍用黎都督的名義通電全國，要求各省響應。11日晚，由吳兆麟掌握的軍政府參謀部開始辦公，處理有關軍事等方麵的重要問題。武昌呈現出一片熱氣騰騰的革命景象。
正當吳兆麟指揮的革命軍在劉家廟一帶活動的時候，黃興等革命黨人於10月28日到了武漢，許多革命黨人要推黃興為兩湖大都督，但那時黎元洪已正式視事了。吳兆麟說，如果黃興的地位在黎之上，黎元洪就會辭職。黃興也認為應當“團結對敵”，不能自毀長城。於是11月3日黎元洪任命黃興為“武漢戰守總司令”。及黃離鄂，由吳兆麟出任民軍總司令。一直到南北議和，吳始終恪盡職守，對保衛武漢作出了重要貢獻。
吳兆麟的偉大功績，在於奪取武昌首義的偉大勝利，及南北議和後，他就不起什麼作用了。袁世凱攫取了辛亥革命的果實，把武昌首義的高級軍官調到北京去，投閑散置，不久又強迫他們退役。及吳逝世，國民政府曾於1943年7月31日發布明令褒揚。文中對其一生給予了恰如其分的評價，明確指出：“吳兆麟早歲參加革命，卓著辛勤，辛亥武昌首義，率軍奮戰，指揮前敵，克奏朕功。民國成立，續領師幹，旋因裁兵解職歸隱。嗣後致力社會福利事業，尤具熱誠。茲聞溘逝，良堪軫悼，應予明令褒揚，以彰往績。”
全國人大常委會副委員長
程思遠