10月10日晨，彭楚藩、刘复基、杨洪胜三志士在湖广总督署英勇就义的消息传开，军警的搜捕仍在紧张进行。许多革命党人和发动起来的新军兵士自忖生死存亡在此一举。与其坐以待毙，不如拼死求生。起义形势如箭在弦上，一触即发。晚七时许，驻中和门内第八镇所属工程兵第八营营房里、首先发生兵士哗变，响起了枪声，有几个官佐被击毙，该营党人总代表、新军后队正目（相当于班长）熊秉坤见状，立即率数十名起义士兵奔向中和门附近的楚望台军械库。在本营驻防军械库兵士的策应下，占领了军械库，并打开了库门。起义部队得到军火，士气大振。这时，聚集在楚望台的起义士兵约三百余人。由于孙武负伤住院，蒋翊武在军警搜捕时脱逃，其他起义领导人或殉难，或被捕，现场上群龙无首，无法统一指挥。在场职位最高的熊秉坤，以总代表的身份负责现场指挥，尽力稳住军心。这时，有士兵建议，把起义时躲避起来的左队队官（相当于连长）吴兆麟找来当总指挥。熊秉坤胸怀全局，考虑自己职卑位低，恐难左右局势，给起义带来不良后果，于是欣然顺应士兵要求，惟举吴兆麟当临时总指挥。吴原系日知会会员，后没有参加任何革命组织，但此人干练，有一定的指挥能力。吴不负众望，他立即命令一部分兵力加强楚望台一带的警戒，同时再次派人与城内外其他革命部队联系。城内外得知事起的革命部队纷纷向楚望台集结。
　　
　　在各起义部队向楚望台集结的同时，吴兆麟、熊秉坤已率起义部队向湖广总督署（今武昌造船厂）内，发起迸攻，战斗进行得很艰苦，不克而返。南湖炮队入城，楚望台、蛇山等处的炮击开始以后，战局出现转机。新军各标营更多的士兵起义响应，营以上军官绝大多数见势不妙，保命离营，此刻，湖广总督瑞氵徵、第八镇统制兼防营提督张彪、督办公所总办铁忠命令所属各部队长官制止内部响应并组织可靠兵力保卫督署，全剿起义士兵，致使进攻督署之战，连连受阻。转钟以后，再次组织兵力进攻督署。且兵分三路，在大街小巷展开血战。由于天黑又雨，目标能见度低，炮屡发不中，于是有人冒死冲往督署附近纵火，以火光为标志，提高炮击的命中率。接着，督署签押房被击中。瑞徽和铁忠，见大势已去，慌忙中打破署院后墙逃往长江的一艘兵舰上。张彪仍在其司令部（第八镇司令部在督署附近）顽抗。起义军经过三次进攻，终于在炮队的密切配合下于天明前攻克了总督署及第八镇司令部。张彪在其司令部被攻克前逃往汉口。随后起义军所向披靡，藩台衙门很快亦被起义军占领。
　　
　　经过一夜浴血鏖战，到10月11日上午，武昌全城光复。九角十八星革命军旗帜武昌城头上高高飘扬。次日，起义军又收复了汉口和汉阳，武汉三镇全在革命军掌握之中了。

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