保路斗争进入高潮的时候，湖北革命党人组织的文学社和共进会在武昌举行联席会议，决定联合起来成立起义总指挥部，由原文学社社长蒋翊武为总指挥，共进会负责人孙武为参谋长。他们和黄兴等人取得联系，准备在这一年的中秋节（公历10月6日）举行武装起义。不料在发动起义以前，接连发生了两起自我暴露的事件。文学社和共进会的成员有不少是新军（清朝编练的新式陆军）官兵。八月三日（公历9月24日），新军炮队的革命党人孟发臣等人给将要退伍的汪锡玖等人设酒席饯行。三杯水酒落肚，就吆五喝六，大声喧哗起来。军官宁鸿钧前来阻止，孟、汪等人不服，借着酒劲进行辩驳。
     宁鸿钧见士兵敢于顶撞自己，就一脚把酒菜桌子踢翻，又添油加醋地报告了营长杨齐风。杨齐风不问青红皂白，就把孟发臣、汪锡玖各打了几十军棍。士兵们见官长这样蛮横专制，按捺不住心中怒火，拖出几门大炮就向军官宿舍轰击开了。不料忙中出错，射出的全是演习用的假弹，不能爆炸。他们又急忙到弹药库去取炸弹。库门紧锁，一时没法打开。正在士兵们没有主意的时候，统制（相当于旅长）张彪已经领兵前来镇压了。湖广总督瑞澂[chéng]虽然没有利用这一事件大肆搜捕革命党人，却召开了文武官员会议，布置了防务措施，加强了防备。革命党人因准备得不充分，决定起义延期举行。
     八月十八日（公历10月9日）上午，一批革命党人集中在汉口俄租界宝善里的革命总机关赶制炸弹。革命党人刘公的弟弟刘同找孙武谈完话后，就站在一边看孙武拌火药，装炸弹，嘴里还叼着香烟。一不小心，火星落在炸药上，一声巨响，黑烟弥漫，孙武的手和脸被烧伤，血肉模糊。在场的人赶快把孙武送到附近的同仁医院抢救，其余同志马上离开，并向起义总指挥部告急。他们前脚刚走，俄国巡捕后脚就到了，把革命党人准备起义时用的文告、旗帜、印信、钞票和宣传品全部抄走，并抓走了刘同等人。俄国人如获至宝，立即打电话通知瑞澂，并把这些“战利品”和刘同引渡给清朝地方官。
     刘同当时只有十四五岁，在敌人的严刑拷打下，把他所知道的秘密机关地点和重要革命党人的名字全部供了出来。瑞澂得知革命党人马上就要起义的消息，不禁打了个冷战。他一面命令楚豫号兵舰停泊在总督衙门附近的江边，准备随时登船逃走，一面下令全城戒严，搜捕革命党人。在清朝官员审讯刘同的同时，革命党人刘复基正在起义总指挥部向刚从岳州赶来的总指挥蒋翊武汇报起义的准备情况。突然，负责通讯联络的邢伯谦闯进门来，气喘吁吁地报告了爆炸事件的经过。蒋诩武马上召开紧急会议，商议对策。刘复基说：“与其坐而待捕，不如立即发动起义，用铁血和清朝相拚。”其他人也同意这个意见，决定当天晚上十二点钟，先由南湖炮队的革命党人鸣炮为号，然后工程八营占领楚望台军械库，其他人一齐响应。
     到了晚上十点钟，蒋翊武、刘复基和彭楚藩等革命党人正在起义总指挥部的楼上等待南湖的炮响，突然从楼下大门外传来了急促的敲门声。蒋翊武急忙问：“你们是干什么的？”门外的人说：“是来找你们老爷的。”蒋翊武听出答话的不是自己人，就示意其他同志逃走。刘复基手拿两颗炸弹对大家沉着地说：“你们都走吧！我去对付他们。”话音未落，就往楼下跑。刚跑到楼梯中间，见军警已撞破大门，他用力把两颗炸弹向敌人扔去。那知慌忙间忘了装炸弹顶针，炸弹在地上滚着没有爆炸。军警一拥而上，把刘复基抓住。蒋翊武等人见势不妙，急忙翻窗逃出，攀登邻屋。这时候，前后左右都布满了宪兵看守。蒋翊武身穿皂色长衫，外套枣红马褂，脑后留着一根长辫子，看守人以为他是老学究，对他没有注意，他便借机溜走了。其他人都被逮捕。
     瑞澂见逮捕了革命党人，暗自高兴，命令湖北督练公所总办铁忠、武昌知府陈树屏等连夜会审，还吩咐他们说：“对这些无君无父的东西，只要取点供词，该杀该剐，都由你们决定，不要再问我了。”首先被提审的是彭楚藩。铁忠见他穿着宪兵制服，而管宪兵的官长正是自己的亲戚果清阿。铁忠怕牵连到果清阿，就给彭楚藩递话说：“你不是去抓革命党人的宪兵吗？怎么把你也错抓来了！”意思是让彭楚藩承认抓错了，就可以释放了事。不料彭楚藩大声说：“没有错，我正是革命党。”铁忠又问：“既没有错，你为什么不跪？”彭严肃地说：“你好大的狗脸！我岂能给你跪！”接着就当堂大骂清朝对外割地赔款、丧权辱国，对内残酷压迫人民、搜刮民脂民膏的罪行，他说：“我们一定要把清朝推翻，建立民国，你们的死期马上就到了。”陈树屏大怒，拍了一下惊堂木问：“湖北究竟有多少革命党人？”彭楚藩说：“除个别人以外，其他人都是。”陈树屏指了指自己的鼻子说：“难道我也是吗？”彭楚藩冷笑了一声说：“你不够资格。我说的个别人，就包括你这个清朝的奴才。”铁忠气得脸色发白，喝令推出斩首。彭楚藩一边走，一边高呼“民国万岁！”英勇就义。
     接着，刘复基和杨洪胜他们也都坚贞不屈，壮烈牺牲。再说负责到南湖传达起义决定的邓玉麟，因为全城戒严，只好绕道而行，赶到南湖炮队的时侯，都快半夜十二点了。炮队营门紧闭，邓玉麟翻墙进去找到革命党人徐万年，传达了十二点起义的决定。徐说：“马上就到十二点了，这里的人已经睡熟。事先毫无准备，怎么能起义？”因此炮队当晚没有发炮，这可急坏了工程营的革命党总代表熊秉坤。熊秉坤的公开身份是个正目（相当于班长），他和其他同志接到起义通知以后，整整等了一夜，见南湖炮队没有动静，第二天（八月十九日，公历10月10 日）清早，他叫李泽乾出去打听消息。李泽乾回来后报告说：“城里到处戒严，人们传说官府昨晚侦破了谋反机关，抓走了好多人，还要按名单到处抓人哩！”又说有人还看到了官府杀害彭、刘、杨三人的告示。熊秉坤见情况危急，就利用吃早饭的机会低声对各队代表徐少斌、金兆龙等人说：“我们防守军械库，应当首先起义。因为各营起义后，都必须到这里领取弹药，我们不动手，别营怎敢先动！”于是就约定下午三点钟上完操以后起义，并通知了在楚望台执勤的革命党人接应。
     可这时候，营里突然接到上级的紧急命令：停止下操。熊秉坤只好改为晚上七点以后起义。快到七点的时候，排长陶启胜见士兵程正瀛手里拿着上了子弹的枪，金兆龙也在擦枪，就问：“你们准备干什么？”金兆龙回答说：“以防不测！”陶启胜大声说：“你们想造反吗？”金兆龙急不择言，说：“造反就造反，你能把老子怎的！”陶启胜上前跟金兆龙扭打起来，要把他抓起来惩处。程正瀛见惰势危急，向陶启胜开了枪。陶启胜受了轻伤，连滚带爬地出门逃命，迎面正碰上了熊秉坤。熊秉坤知道陶启胜平日非常反动，怕他去报告，也就向他开了一枪。全营革命党人听到枪声，大喊“反吧！”立即行动起来，顿时枪声大作。