Rankiem 10 października chińska policja rozpoczęła aresztowania wśród spiskowców. Wydarzenia te spowodowały przyspieszenie decyzji o rozpoczęciu rewolucji. Około godziny 20 padły pierwsze strzały, rozpoczynając powstanie w Wuchangu. W przeciągu wietrznej i deszczowej nocy z 10 na 11 października podoficerowie 8 batalionu saperów opanowali arsenał i zabili dowódców. O świcie 11 października, po zajęciu kwatery gubernatora, Wuchang znajdował się już w rękach rewolucjonistów. Powstańcy zmusili dowódcę stacjonujących w mieście wojsk cesarskich, Li Yuanhonga, do przejścia wraz z żołnierzami na swoją stronę, po czym powołali go na szefa tymczasowego rządu rewolucyjnego. Rząd tymczasowy ogłosił przekształcenie Chin w republikę i wezwał wszystkie prowincje do powstania. Jego pierwszą deklaracją była gwarancja bezpieczeństwa i stanu posiadania wszystkich cudzoziemców, co miało powstrzymać mocarstwa od zbrojnej interwencji po stronie Qingów.
Informacja o wybuchu rewolucji zaskoczyła przebywającego wówczas w Denver Sun Jat-sena, który natychmiast udał się do Londynu z misją przekonania rządu brytyjskiego do poparcia rewolucjonistów.