1911年武昌起义的枪声震动了全国，各阶层人民热烈响应，到处掀起自发的反封建压迫的斗争。江苏常熟、江阴、无锡三县交界地区爆发了农民武装暴动，烧毁恶霸地主的房屋，竖立“革命大都督”旗帜。手工业工人和会党在扬州起义，以“革命军政府扬州都督”名义发布文告，通令人民“三年不纳粮”，“诸捐杂税全免”，并打开大清银行大门，招呼贫民任意取钱。湖南衡阳、醴陵等10余州县农民围攻县署，杀逐官吏豪绅。陕西自咸阳至凤翔、陇州，数百里地区内，到处都发生杀官劫狱的暴动。广东顺德等县农民组成各路民军，拆毁豪绅住宅，包围局所衙门，勒缴饷械。河南永城、柘城一带会党2万余人，举行暴动，查抄劣绅家产，分给贫民。洛阳地区有数万人参加“复汉军”。山西高平、长治等县爆发了声势很大的“干草会”运动，农民串联起来，手执干草和农具，抄没劣绅财产，捣毁巡警局，迫使县衙出告示免除捐税。其它各省也都爆发了大大小小的群众起事。在群众斗争广泛开展的基础上，各省的革命党人甚至立宪派、旧官僚，通过武装的或非武装的方式，相继脱离清廷，建立军政府。首先响应武昌起义的是湖南和陕西。
湖南是革命风潮屡起的省份之一。自1904年华兴会长沙起义失败，经萍浏醴之役，湘省革命党人的活动始终未断。共进会成立后，浏阳人焦达峰受命由日本回湘，在浏阳、醴陵一带发动会党，又由党人陈作新等联络新军和巡防营，革命准备逐渐成熟。武昌起义前，焦达峰曾与湖北革命党人相约。若湖北首义，湖南立即响应；若湖南首义，则湖北响应。从此湘省党人将全省分为西、中、南三路，加紧筹备工作，并在长沙设立各种名义的联络机关多处。武昌起义消息传来，新军党人均立即起而响应。1911年10月22日清晨，焦达峰、陈作新集合长沙城外的新军士兵，分两路进攻长沙城。清军不战而溃，巡抚余诚格逃走，清军中路巡防营统领黄忠浩被革命军击毙，革命军当天即占领长沙。第二天，湖南军政府成立，焦达峰、陈作新被举为正副都督，原湖南谘议局议长谭延闿任参议院议长。混入革命队伍中的立宪分子，不甘心让革命党人任正副都督，他们首先利用参议院攫取军政府的实权，规定“参议院规划民军全局、行政一切用人事宜”；“都督之命令必经本院决定，加盖戳印，请都督盖印，由本院发交各部执行”。又仿照湖北军政府的办法，实行军民分治，在都督之下分设军政、民政两部，其部长及所属司、处负责人员，多为立宪派所掌握，正副都督形同虚设。对此，陈作新等不仅毫无防范，反而天真地以为“今日复见汉官威仪，如家人聚首，何戒备之有”，在立宪派面前完全解除了武装。立宪派进一步收买旧军官梅馨和一部分士兵，在10月31日发动反革命暴乱，先后杀死陈作新和焦达峰，拥谭延闽为都督，篡夺了湖南的革命政权。
与湖南起义的同一天，陕西爆发了革命。陕西的同盟会员井勿幕等人在省内活动多年，很多新军士兵加入了同盟会，势力遍布全省的哥老会也与革命党人联成一气。武昌起义的消息传来，协参谋兼第三标一营管带、同盟会员张凤翔，新军排长、党人钱鼎率领革命的新军士兵和陆军中学堂学生，于10月22日起义响应，并一举攻占省城西安。当晚，革命军领导人集中在军械局，选举张凤翔和钱鼎为全陕复汉军大统领和副统领（后改称军政府正、副都督），成立陕西军政府。陕西独立，使清政府背后受敌，因此，立即受到清军东西两路的进攻。革命军为保卫新政权，与清军展开了激烈的战斗，直到南北议和开始才告结束。
江西省的响应是从九江开始的。武昌起义后，革命党人积极运动驻九江的第五十三标起义。标统马毓宝与革命本来毫不相干，但在形势感召和革命党人的劝诱下，勉强同意起义。10月23日晚上，九江城内各营新军以发炮为号，进攻九江道衙门和知府衙门，各官员狼狈逃走。次日，成立九江军政分府，推马毓宝为都督。这时南昌的革命党人也加紧运动城内的新军第二十七混成协，促使一些下级军官在10月31日晚上发难。次日，南昌的绅商学界在谘议局开会，决定宣布独立，推原清军协统吴介璋为都督。后来由于一部分新军军官暗中活动倒吴，因此吴上台仅两日就辞职他去，革命党人彭程万被推为都督。彭本身无实力，不久便自动取消都督名义，由马毓宝担任了江西都督。
山西的留日学生在同盟会成立后，有100多人加盟，组成山西同盟会支部。在他们的宣传鼓动下，驻太原的新军第四十三混成协官兵，有很多是同盟会员。武昌起义和陕西独立后，革命党人准备响应。清山西巡抚陆钟琦既害怕陕西革命军来攻，又担心太原新军起义，于是以防止陕西革命军人晋为借口，调第八十五标去扼守河东。新军中的党人乘机要求陆配备子弹，否则难以应命。陆被迫答应新军条件。得到子弹后，八十五标士兵在第三营管带姚以价领导下，决定第二天黎明起义。10月29日晨，起义军分兵三路从城外进攻太原城。同时，城内陆军小学堂学生及以同盟会员阎锡山为标统的第八十六标的部分官兵也起而响应。起义军很快攻占巡抚衙门，巡抚陆钟琦、协统谭振德被当场击毙，太原宣告光复。当天，起义领导人和各界代表在谘议局集会，推阎锡山为都督，陆军小学堂监督、同盟会员温寿泉为副都督。姚以价以起义首功被推为全省总司令，并立即率兵进驻娘子关，以防清军进攻。
武昌起义的消息传到云南，革命党人极为振奋。10月27日，哥老会首领、同盟会员张文光首先发动新军第七十六标及当地防营在腾越起义，占领腾越城。3天以后省城昆明亦燃起了革命烽火。自1908年4月河口起义失败后，革命党人李根源、罗佩金等相继回滇，着重在新军中活动，到1911年新军大部分已倾向革命。起义前，党人邀集一些军官在营管带唐继尧住宅开会，举梁启超的学生、第三十七标协统蔡锷为总指挥。10月30日晚上，驻城外北校场的第七十三标第三营首先发难，进人城内后，再攻军械局，不克。清军据五华山顽抗，战斗非常激烈。次日，革命军开炮助战，革命军遂先后攻人军械局和督署。当天蔡锷被选为云南都督，各级军官分任要职，而多数同盟会员却以“不居功就大任”自慰。
上海的起义，是同盟会和光复会两大团体的革命党人共同领导的。1911年同盟会中部总会成立后，同盟会员陈其美等在上海租界设立了革命军事总机关，积极联络商会、商团上层领导人，准备起义。在此期间，光复会领导人李燮和来到上海，利用沪军营、制造局、炮台营官兵多为湘籍同乡的关系进行联络，并与陈其美相约，双方携手合作。11月3日下午，起义军先后占领了闸北巡警局和巡警总局，各处的巡警、商团、防营随即响应，只有制造局总办张士珩负隅顽抗。陈其美率一部分商团围攻制造局，只身人内劝说张士珩及士兵投降，结果反被张扣押。李燮和等闻讯即组织起义军连夜发动进攻。第二天黎明，驻局炮兵反正，制造局被起义军占领，上海光复。5日下午，在没有光复会员参加的情况下，召开推举都督大会，陈其美的亲信利用帮会势力，推举陈为上海都督，而李燮和的总司令职务却被解除，因而进一步加深了两团体的芥蒂。
上海的独立在江苏省会苏州引起极大的震动。本来在阳夏战争期间，当地的立宪派就曾多次酝酿江苏独立之事。上海脱离清政府，使江苏失去了最大的商埠、海口和军火供应地，苏州各界更加紧了独立活动的步伐。11月5日，苏州商务总会总理尤先甲等谒见巡抚程德全，“请其保全地方治安，免致生灵涂炭”。当天夜晚，上海民军50多人抵苏，在城郊与苏州新军士兵会合。次日，苏州绅商又同程德全密议，这时新军马、步、辎重队也“一律袖缠白布，直达巡院”，要求巡抚程德全反正。程万般无奈，表示同意，改称都督，在督署的旗杆上升起一面“中华民国军政府江苏都督府兴汉安民”的旗子，令人用竹竿将大堂上的檐瓦挑去几片，以示除旧布新。立宪派头面人物张謇任民政总长。
贵州与浙江是同日宣告独立的。领导贵州革命起义的组织是贵州自治学社。这个组织是爱国知识分子张百麟于1907年12月所创立，打着“赞助地方自治”的旗号，进行合法的活动，初期基本上是一个主张立宪的团体。1910年秋，同盟会员平刚回到贵州，与张百麟商量整顿革命力量，预备起事。从此自治学社便作为一个革命组织积极在新军、省陆军小学堂和会党中发展革命力量。到1911年，它在省内建立的分会多达50多个，会员人数达10万多人，控制了省谘议局和各府州县的“自治”机构，为日后武装起义的胜利打下了基础。11月3日，新军和陆军学堂的学生在贵阳城外发动起义。巡抚沈瑜庆命抚署卫队前往弹压，但卫队管带及其部下均已臂缠白布，表示赞同革命。沈见无可挽救，不得不承认贵州独立。次日晨，革命党人黄泽霖等迎接新军人城，当日成立了贵州军政府，推陆军小学堂教练官杨荩诚为都督，新军队官赵德全为副都督，张百麟为枢密院院长，实际上成立了以自治学社为主、包括各派政治力量的“联合内阁”。
浙江是光复会的主要活动场所，同盟会在这里也进行过不少活动，所以会党群众和新军士兵加入这两个组织的很多。武昌起义后，浙江革命党人决定响应。11月4日晚，驻杭新军第八十一标、八十二标和从各地集中来的会党，加上从上海前来的敢死队，开始攻打杭州城，很快攻人抚署，占领军械局，清巡抚增韫被俘。次日革命军进攻满城，清将军德济投降。革命军占领杭州后，即在谘议局召开选举都督会议，同盟会员褚辅成提议立宪派首领、前谘议局议长汤寿潜为都督，获多数人同意。
上海、江苏和浙江独立后，革命党人即组织江浙联军向两江总督所在地、长江重镇南京发动进攻。此前新军第九镇统制徐绍桢因不满两江总督张人骏的猜忌，加之士兵中革命情绪日益高涨，曾于11月8日率部起义进攻南京；战不利，败退镇江。江浙联军组成后即云集镇江，与除绍桢等会合，计1万多人，举徐绍桢为联军总司令。11月23日，联军分四路进攻南京，江防营提督张勋等率清军拼死抵抗，苦战数天，双方伤亡数以百计。12月1日，联军夺得紫金山，炮轰城内清军，总督张人骏、江宁将军铁良连夜潜逃，张勋也带领残兵出走徐州。2日，城内清军投降，革命军占领南京。3日，由宋教仁提议，江苏都督府由苏州移往南京，仍以程德全为都督。
广西革命党人在新军和绿林中活动多年，武昌起义后，即酝酿在各地分头起义。清巡抚沈秉堃、布政使王芝祥以及谘议局议员们感到广西独立已是大势所趋，无可挽回，便决定抢在革命党人发难之前在桂林宣布广西独立。11月6日夜间，王芝祥让人缮写有“大汉广西全省国民恭请沈都督宣布独立，广西前途万岁”等字样的黄旗数百面，在天明前分别竖立在城内外各街巷和衙门。7日，在谘议局开会，公推沈秉垄为都督，王芝祥和广西提督陆荣廷为副都督，改巡抚衙门为军政府，谘议局为议院，各行政机关及税制暂仍其旧，原有军队一律改为国民军。
安徽自1907年徐锡麟起义和1908年熊成基起义失败后，革命活动并未咔嘶。革命党人孙毓筠等在新军和农村中活动，逐渐扩大了革命的影响。武昌起义后，省城安庆的革命党人曾在10月30日发动新军起义，遭到失败，新军也被巡抚朱家宝解散。但鉴于省内外革命形势的迅速发展，立宪派决定打出安庆独立的旗号，请朱家宝宣布并任都督，朱初时不肯答应，后来因接到袁世凯嘱他顺应时势、静候变化的密电，才在11月8日宣布安徽独立，就任都督。但革命党人于11日选出王天培为都督，遭到立宪派的坚决反对。双方争持不下，直到12月12日，才最后确定同盟会员孙毓筠为都督。
同安徽的情况相近，广东自黄花岗起义失败后，大部分革命党人离开了广州。鉴于一时难以在省城再发动大规模的武装起义，革命党人决定先在广州以外地区举义。处于四面楚歌中的清广州当局产生了分化。水师提督李准被迫秘密和党人谈判，“立意反正”；两广总督张鸣岐犹疑观望；清军统制龙济光感到对事态发展无可奈何。于是立宪派和部分革命党人决定实行“和平独立”。11.月8日，传闻城外的各地革命军即将开到，上层人物急派代表与张鸣岐代表会谈，决定宣布广东独立，举张鸣岐为都督，龙济光为副都督。但在次日，张鸣岐潜逃香港，龙济光不肯就任，广州绅商只好推举清军协统蒋尊簋为临时都督。10日，顺德、佛山和广州近郊的革命军四五千人进入省城，胡汉民同时从香港到达，遂被选为都督，后来又选陈炯明为副都督。
1906年，革命党人在福州成立了同盟会福建支部，1911年又成立军警特别I司盟会，各地哥老会和福州的军警加盟的很多。武昌起义后，革命党人决定响应。11月9日黎明，以新军为主、民军为辅组成的革命军，在革命党人彭寿松、许崇智的率领下，在福州起义，激战半天后，清军投降，闽浙总督松寿自杀。11日，各军推举附从革命的新军统制孙道仁为都督，许崇智为福建海陆军总司令。
四川独立的过程较为复杂。武昌起义以后，四川各地的保路运动在党人的主持下，普遍转为夺取各级地方政权的斗争。在邻近各县起义成功的基础上，重庆的革命党人张培爵、杨庶堪于11月22日，与从外地开来的夏之时领导的起义军里应外合，迫使重庆知府钮传善投降，当即成立中华民国蜀军政府，推张培爵、夏之时为正副都督。接着军政府派人到资州击毙端方。这时在成都的四川总督赵尔丰与立宪派蒲殿俊、罗纶联合，共同对付革命。11月27日，双方宣布四川“独立”，蒲殿俊、朱庆澜分任“大汉军政府”正副都督。这种自欺欺人的独立，引起了革命党人的斥责和抗议。12月8日，赵尔丰策划兵变，蒲、朱被吓走，城内秩序大乱。于是一些军官和立宪派分子又另举前陆军小学堂总办、军政府军政部长尹昌衡为都督，罗纶为副都督。不久，尹昌衡将赵尔丰逮捕处死。成都的四川军政府和重庆的蜀军政府直到次年2月才合并为一。
在各省相继独立的高潮中，海军船舰也大部起义，为革命增加了重要力量。此外，山东于11月13日上演了一出假独立的丑剧，到24日又自动取消了独立。12月31日，驻直隶滦州（今滦县）新军第二十镇七十九标官兵，在第一、二营管带王金铭、施从云率领下，宣布起义，成立“北方革命军政府”。这次起义虽很快遭到北洋军的镇压而失败，但它说明革命之火已烧到清廷统治的心脏地区。其它未独立各省，也在革命浪潮的冲击下动荡不安，或爆发局部性的革命，或出现群众的自发斗争，有力地打击了清朝的反动统治。
从10月10日武昌起义开始，到11月27日成都宣布独立，仅仅一个半月多一点的时间，全国24个省就有14省和上海市脱离清政府，宣告独立。席卷全国的群众自发斗争和各省的相继独立，汇合成了资产阶级民主革命的高潮，使清王朝陷于土崩瓦解。但在这大好形势后面已经隐伏着导致革命失败的因素，因为从总体来看，革命党人事实上并没有在独立各省中取得统治地位，而让立宪派、旧官僚取得了支配权。
