九標高尚志所部一起向都司巷口第八鎮司令部進行攻擊。

第三路熊秉坤從正面進攻都督府，以徐少斌向恤孤巷崔家院方面搜尋敵軍，進攻保安門正街，陳國楨帶山炮二尊向保安門方面城牆上放射；第二十九標胡效騫、杜武庫、楊選青等所部和三十標馬明熙、徐達明、彭記麟、徐紹孺所部均加第三路，作第二次進攻。

以上三路兵力經過調整後，進攻力量有所加強，但當晚天色漆黑，炮隊轟擊都督府很少命中，因此，守兵還在抵抗。炮隊提議：可從都督府後面放火，利用火光照明，把府前旗杆當做目標。遂由第一路蔡部在王府口乾記衣莊放起火來，把都督府照得通明，發炮得以百發百中，嚇得瑞澂不能立足，信心動搖。

第一路蔡部會合第二路馬部及其他同志所率領的部隊，首先進攻張彪第八鎮司令部。張部在大都司巷內排列機關槍掃射，但威力不大，當第一路和第二路進攻時，有工程營壯士數人伏地蛇行至機關槍附近，先立起的被敵發覺，受刀傷倒地；次起立的趁其舉刀之際，迅速將機關槍摔倒；後到的出敵不意，痛擊敵人，敵人不支後退，革命軍乘勢擊破都司巷一帶防線，鎮司令部隨被佔領。此時督府後面之敵被我包圍，文昌門通道被斷絕，瑞澂慌忙把圍牆開一小洞（靠吳家巷口一面），逃出都督府，從文昌門出城，逃上楚豫兵艦。

第三路熊秉坤部也同第一路，第二路一樣作第三次進攻，將抵都督府大門時，即與第一、第二兩路進攻部隊會師。這時巡防營多棄槍越牆逃走，墜傷不少，只有教練隊當負隅固守。在我炮隊猛烈轟擊和步隊又緊緊進逼下，敵教練隊退守督府大堂，以機槍多挺作最後頑抗。熊秉坤、王世龍、記鴻鈞、馬明熙、陳振武等數十人奮勇前進，並攜石油引火之物，不顧機槍掃射，躍登大堂附近放火，助長攻勢。王世龍、記鴻鈞等在放火時犧牲。火延燒至大堂，教練隊不能立足，爭先逃散，沒有逃走的，只好放下武器，至此，都督府乃得完全佔領。瑞澂逃走後，張彪的司令部又被攻破，張即率領督府馬隊一隊，從文昌門出城，到輜重營與蕭安國集合所有殘部，逃離武昌。

革命黨人佔領武昌後，這時孫中山、黃興都不在武昌。由於群龍無首的情況下，清軍二十一混成協協統黎元洪被推為都督。

武昌起義後，各省紛紛響應。

湖南在10月22日，宣佈獨立。新軍只有一個協，官兵合計4000人。舊軍巡防營共計有13000人，人數比新軍多。起義後，推舉革命黨人焦達峰為湖南都督，被革職的新軍排長陳作新，為副都督。後兩人在10月31日被譚延闓煽動兵變殺害。著名立憲派人物譚延輳П患倘撾��隙級健�

九江於10月23日宣佈脫離清政府，推舉新軍標統馬毓寶為九江都督。

南昌11月2日，宣佈獨立，推舉新軍協統吳介璋為江西都督。不久吳介璋被推翻，改由彭萬繼任江西都督。最後由同盟會會員李烈鈞繼任江西軍都督。

陝西10月24日，宣佈獨立，推舉士官生出身的管帶張鳳翽為都督。

山西10月29日，宣佈獨立，推舉新軍標統閻錫山為都督。

雲南10月31日，宣佈獨立，蔡鍔被推為雲南都督。

上海在11月3日，同盟會會員發動武裝力量圍攻製造局，城內巡警起來響應，後推舉陳其美為滬軍都督。

浙江在11月4日，新軍起義，推舉湯壽潛為浙江都督。

江蘇在11月5日，新軍響應上海起義，擁立江蘇巡撫程德全為江蘇都督。

貴州在11月4日，宣佈獨立，推舉楊藎誠為都督。不久滇軍唐繼堯入侵貴州，把楊趕走而為貴州都督。

廣西11月7日，宣佈獨立，巡撫沈秉坤被推為廣西都督，藩司王芝