4月30日，河口起義在黃明堂、關仁甫、王和順的領導下爆發了，而且起義在初步階段還相當順利。
30日淩晨2時，黃明堂率領一部分革命軍猛撲雲南河口，清軍防營中本來有一部分革命黨，乘機響應。城內警察聞訊，也將警察局長殺死後起義。經過兩個小時的激烈戰鬥，河口落入了革命黨人手中。原駐城內的巡防營管帶岑得貴率殘部退入炮台，並同炮台守備王玉藩合兵一處，並力守禦。
當天上午9時，革命軍向炮台發動猛攻，清軍的一個統帶黃元禎部也反戈助戰，戰鬥進行得十分激烈。王玉藩親自督促部下堅守炮台，一直打到下午4時，炮台裏的傷亡越來越多，漸漸支持不住。
王玉藩想有一個喘息的機會，就派人打著白旗到了革命軍隊伍裏，找到黃明堂說要投降。黃明堂懷疑王玉藩有詐，但又一時攻不下炮台，乃派了王槐廷領著2個革命軍和1個法國人一塊兒到炮台商議投降事宜。
王玉藩本來就沒有誠意，4個革命軍到了炮台後，王玉藩說要革命軍先停止進攻兩天，炮台整頓好了後，然後再投降。王槐廷一看王玉藩根本就不想投降，大聲斥責他沒有誠意，革命軍會立即進攻。王玉藩大怒，抽出刀來，斬殺了王槐廷，並把其他3個人都抓了起來，並叫炮台清軍立即轟擊革命軍。而這時的清軍本來就士氣低落，不願意再打了，看到王玉藩出爾反爾，又斬殺了革命軍來使，更是對王玉藩不滿。
一個叫熊通的下級軍官找到王玉藩說：“這仗我們不能打了，再打下去，我們都得完蛋，投降算了。”王玉藩一聽大怒說：“你想投降革命軍，這還了的，來人，給我綁起來。”眾士兵都向著熊通，沒有人動手。熊通拔出了手槍說：“王守備，為了弟兄們，可別怪我不客氣了。”說完，擊斃了王玉藩，岑得貴來勸止，也被熊通擊斃。熊通接著叫部下掛上白旗，宣布起義。
至此，河口地區和炮台全部落入了革命黨手中，豎起了青天白日旗。在起義中，革命軍共繳得槍支1000支，子彈除隨身所帶的以外，還有貯存在庫裏的7萬餘發。
黃明堂攻占河口後，立即貼出安民告示，宣布軍隊紀律。他還以中華民國軍政府的名義，向全國發布預先擬就的宣言，宣言上說：“本軍政府欲推倒現今之清政府，建造社會的民主國家；同時，對於友邦各國增進友誼，以維持世界之和平，增進人類的幸福。”宣言一麵規定：“在軍政府占領地內之一切外國人民財產，一概保護之；”“在軍政府占領地內，外國人於條約上已得之權利皆繼續有效力。”另一方麵又宣布：“外國人若有援助清政府妨害國民軍者，國民軍即將其認作敵國；”“外國人若以戰爭用品接濟清政府，則國民軍立即沒收之。”
同盟會原定計劃，在占領河口後要迅速向蒙自、昆明推進。但是，河口初步占領後，因糧食缺乏不好籌措，民事政治又比較紛亂，因此黃明堂不能按預定計劃迅速進取蒙自、昆明。直到5月4日，王和順才開始督兵沿鐵路向北進攻。
起義軍的進攻，最初發展比較順利。清軍黃元禎歸降後，就致函駐防於滇越鐵路的黃茂蘭，李蘭亭，勸他們歸附革命軍。黃茂蘭、李蘭亭部已經幾個月不發餉銀，士兵們隻能依靠搶劫和挖野菜度日，一聽說革命軍發餉銀，立即表示願意起義。不但黃茂蘭、李蘭亭部願意起義，很多清軍隊伍也主動和革命軍聯係，隻要革命軍發餉銀，就來加入革命軍。
5月7日，革命軍沿鐵路線推進，黃茂蘭率領全營歸降。於是，分兵三路進兵，一路攻蒙自，一路攻開化，一路攻蠻耗。革命軍到了南溪時，清軍守將胡華甫、王玉珠各率所部一哨前來投降。關仁甫率眾趕到蠻耗，同清軍管帶柯樹勳部相遇。清軍不戰自潰，投降的有數十人。駐霸灑管帶李開善也率眾投降革命軍，鐵路駐軍李蘭亭也率部投降了革命軍。
軍事形勢越來越有利於革命軍一方。
但就在這個關鍵時候，革命軍的餉銀又發生了困難。革命軍的主力全是由降兵組成，而降兵的動力主要是由金錢和糧食來支撐，一旦糧餉發生了困難，黃明堂立刻就指揮不靈了。
這時清朝政府也抓緊調兵遣將，雲貴總督錫良聽到軍情警報後，立刻命令提督白金柱率兵10餘營前來圍剿革命軍，並向貴州、四川、廣西三省求援。三省的清軍蠢蠢欲動，積極準備進攻革命軍。
這時候河口起義軍處在了外有強敵，內部起義軍難以控製的危險局麵，作為黃明堂的威信和能力，已經很難擔任起指揮河口的起義重任了。孫中山在這危急時刻想到了黃興，電令黃興為雲南國民軍總司令，節製河口起義軍各部。