第二天，黃興見到了趕來參加起義的領導人趙聲，兩人痛哭失聲。黃興打算，單槍匹馬去為戰死的同誌報仇，被趙聲等拉住。4月29日，黃興由一位同誌護送潛回香港就醫。孫中山聽到黃興安全抵港後，高興的說：“革命有希望了。”
廣州起義失敗後。收殮殉難者，找到72具遺體，合葬在城東黃花崗，因此這次起義被稱為“黃花崗起義”。中華民國成立後，黃興為烈士們寫了挽聯：
七十二健兒，酣戰春雲湛碧血；
四百兆國子，愁看秋雨濕黃花。
此次起義失敗後，黃興等決定改變起義戰略，把革命陣地由南方轉到長江沿岸，並以武漢為革命中心地區。
10月10日武昌起義後，黃興接到宋教仁請他北上的電報，十分高興，立即啟程去上海。10月25日就從上海動身赴武昌前線。他換裝混在到前線的醫生當中，躲過了沿江各口清軍的嚴密稽查，順利到達武昌。當時，袁世凱集結了北洋精銳部隊猛攻漢口，形勢十分危急。湖北軍政府都督黎元洪，得知黃興在人民中享有盛望，即派人舉著寫有“黃興到”的大旗，騎馬在武昌城內和漢口戰領區跑了一圈，當地人心果然穩定下來了。
黃興到了武昌後，毅然挑起了指揮全軍的重擔。聽說漢口戰事最激烈，立即赴漢口督戰。義軍聽說黃興來到前線，軍心大振。這時，革命軍和清軍交戰了十餘日。黃興重新調整了戰略部署，發動反攻，奪回了幾處陣地。清軍見漢口一時攻不下，竟縱火焚燒街市，以致全城四處起火，革命軍無法立足，不得不移師武昌。黃興召開軍事會議，分析了當前局勢，決定先撤出漢口，固守漢陽，待湖南援軍一到，再行反攻。在這次會議上，黃興當選為中華民國軍政府戰時總司令。
黃興緊接著就親臨前線，把司令部設在漢陽昭忠祠。隨後發動士兵利用漢陽兵工廠的材料，日夜構築防禦工事，固守漢陽。不久，湖南援軍陸續抵達，16日兵分三路進攻漢口，當晚他率領部隊發動進攻。由於清軍火力強大，加之黃興統率的各路軍缺乏訓練，配合不好，沒能打敗清軍。
黃興隻得帶領部隊回守漢陽，他冒著槍林彈雨，親自在火線上督戰。清軍炮彈一個接一個落在他身邊，隨從強拽硬拉，才把他拖下前線。
盡管黃興率部拚死奮戰，但在清軍不斷增援的情況下，漢陽還是失陷了。黃興不得已乘船退回武昌。從10月28日到11月27日，黃興在武昌前線奮戰了整整一個月。漢陽雖然失守，但在當時是個了不起的戰績，不僅保衛了湖北軍政府，並且有力的阻擊了清軍，促進了全國革命形勢的急劇發展，最終推翻了腐敗的清王朝，迎來了中華民國南京臨時政府的誕生。
1912年元旦，黃興高興的出席了孫中山臨時大總統的就職典禮，並被委任陸軍總長兼參謀總長，負責指揮全軍作戰。4月1日，南京臨時政府結束後，黃興仍被任為南京留守府留守。後在袁世凱的高壓下，黃興將南方軍隊裁減了一部分，為了“破除猜疑”，又於6月正式辭去了南京留守職務。10月，黃興辭去了所有職務。
就在黃興以為革命成功時，1913年3月20日，袁世凱派人刺殺了國民黨重要領導人宋教仁，接著又派兵南下，企圖一舉撲滅南方革命力量。革命黨人毫無準備，連吃敗仗。黃興對袁世凱的幻想破滅。7月12日，原江西都督李烈鈞起兵討袁，“二次”革命”爆發。14日，黃興到了南京，召集軍事會議，決定出兵討袁。但因種種原因，“二次革命”也失敗了。黃興先後流亡日本、美國。袁世凱死後，1916年7月8日，黃興由日本回到上海。他和孫中山合作，共商建國大計。不久，因操勞過度，舊病複發，於10月31日去世，時年42歲。1917年春安葬湖南長沙嶽麓山。在近代中國曆史上，黃興與國父孫中山先生並稱於世，被尊為兩大偉人，他為推翻帝製，創建民國，捍衛共和製度建立了不朽的功勳，人民永遠懷念他。