“傾覆滿洲專製政府，鞏固中華民國，圖謀民生幸福，此國民之公意，文實遵之，以忠於國，為眾服務。至專製政府既倒，國內無變亂，民國卓立於世界，為列邦公認，斯時文當解臨時大總統之職，謹以此誓於國民。中華民國元年元旦。”
武昌起義爆發後，黃興在香港聞訊，立即準備奔赴武漢。行前，他寫了一首七律《致譚人鳳》：
懷錐不遇粵途窮，露布飛傳蜀道通。
吳楚英雄戈指日，江湖俠氣劍如虹。
能爭漢上為先著，此複神州第一功。
愧我年年頻敗北，馬前趨拜敢稱雄。
在詩中，黃興有喜悅，有豪情，也有遺憾，更有自責。革命黨人以天下為己任，前方戰事正酣，恰是慷慨赴難的時候。黃興先到上海，計劃從上海走水路到武漢。當時上海雖然光複，但是清廷奸細遍布，城市治安也不好，黃興的行動不敢過於高調，也不便冒險公開前往武昌。恰好有上海醫生率領紅十字救護隊，出發到漢口救助傷員。黃興事先和救護隊說好，喬裝成隊員，妻子徐宗漢偽裝成護士，溯江而上，終於安全抵達漢口。
當時的漢口，一派緊張的勞軍備戰景象。革命軍和清軍在郊區已經開戰，不斷有傷員轉移到市區來。漢口軍政府有三個營的隊伍，一時夥食給養供應不上，漢口商會慨然允諾贈送10萬元以濟軍需，並組織全市的饅頭店負責蒸饃。饅頭店的蒸籠不夠，篾匠師傅趕編臨時蒸籠；蒸饃的柴火緊張，船幫老板運來劈柴；麵粉斷檔，米店夥計就到租界進貨；運輸工具缺乏，市民拿來竹籃、籮筐相助。饅頭熱氣騰騰，隊伍浩浩蕩蕩，男女老少挑著籮筐、提著竹籃或者用布包著，運送到固定地點，途中沒人偷吃一個。在戰爭最緊張的日子裏，漢口軍政分府的一切用度，沒有動用武昌官庫分文，都是漢口商界籌集的。
不遠處的漢陽兵工廠承擔著革命軍軍火的生產任務。該廠的機器設備全部由德國進口，所生產的七九式步槍（俗稱“漢陽造”，到30年代仍然是中國戰場的主要步槍之一）、口徑6-12厘米的快炮及過山炮，都是先進武器。漢陽兵工廠工人日夜開工生產，支持革命軍作戰。平日每天隻能製造60支步槍，戰時增加到80支。在戰爭最激烈的時候，工人在炮火威脅之下，仍然日夜生產，武器彈藥隨成隨發。
一場新與舊、革命與保守、民主與專製的決戰，就要在武漢三鎮上空上演了。
武漢三鎮保衛戰
革命軍占領武漢後，清軍殘部退居劉家廟。劉家廟在漢口以北十公裏處，瀕臨長江，周圍地勢平坦。劉家廟車站（即江岸車站）為南下清軍必經之路，也是革命軍保衛漢口的前哨陣地。第八鎮統製張彪帶著輜重第八營及42標殘部逃到劉家廟以後，河南方向的清軍援兵很快到達。南下清軍先頭部隊進抵劉家廟東北的灄口；薩鎮冰所率艦隊也大部駛至武漢江麵，並派魚雷艇在江麵巡弋，防阻革命軍從武昌渡江增援。這股清軍部隊對新政權構成威脅，而且會越聚越多。
革命軍的最佳對策是先發製人，爭取在清軍援兵主力沒有到達之前殲滅劉家廟的敵人，把戰線往北推。湖北軍政府於10月15日召開軍事會議，確定趁南下清軍尚未全部集中，先敵發起進攻。其方針是：“擬先擊攘漢口之敵，逐次向北進攻，以阻止清軍南下。”盤踞劉家廟之敵就成了首先打擊的目標。南北的決戰也就在此爆發了。
18日淩晨三點，革命軍的大炮劃破即將敞亮的夜空，步兵在炮火支援下發起進攻，很快逼近劉家廟車站。清軍的抵抗很頑強。雙方在陣前展開了肉搏戰。革命軍第一波進攻受挫，部隊退回大智門車站附近。
上午10時，革命軍發起第二波進攻。大批官兵雄赳赳氣昂昂地呐喊著殺向劉家廟。新兵的特點在這時候表露無遺：因為部隊倉促組建，新兵們缺乏訓練，射擊漫無目標，準確率極低，也沒有什麼進攻隊列。戰鬥開始，第一線老兵開始射擊，後麵的新兵竟然也開槍射擊，誤傷老兵。新入伍的炮兵也沒有得到訓練，射擊的時候不少炮彈落入前方友軍陣地，前線新兵大聲疾呼，說炮兵中有“漢奸”。但官兵們士氣高漲，加上沿途有老百姓呐喊助威，革命軍進攻頗有聲勢。清軍正抵抗間，湖北第一協的一隊士兵，突然從右翼發起衝擊，其勢甚猛，迅速突入清軍陣地。清軍大亂，一部乘火車北撤。該隊乘勝追擊，沿著鐵路線呼喊追殺。北逃之敵突然停車阻擊，革命軍遭受很大傷亡，不得不再次退回大智門一帶。新入伍的士兵軍心動搖，還要往後方跑。親臨觀戰的詹大悲高呼：“前方我們打贏了，士兵們趕快去相助！”新兵們聽說“我們打贏了”，這才止住退卻的腳步，再次湧向前去。
革命軍兩次進攻受挫後，重新調整部署，發揚了老傳統：上敢死隊。這回敢死隊不是衝在最前麵，而是斷後督戰。兩個敢死大隊分別在第三、第四標之後，督同步兵衝鋒。
中午12時後，革命軍發起第三波進攻。由於新兵不善利用地形，不會尋找掩護，傷亡較大，進展遲緩，至午後3時才推進五六百米。關鍵時刻，敢死隊全部投入戰鬥，炮兵一部配合向敵右翼猛烈轟擊。下午4時，北方鐵道上黑煙滾滾，滿載清朝援兵的火車即將抵達劉家廟車站。車上有清軍步兵一標、炮兵一隊。如果讓這股援兵加入戰鬥，對革命軍正在進行的第三波進攻大大不利。必須攔截住他們！革命軍炮兵先發炮，沒有擊中火車；潛伏在鐵路兩側的革命軍士兵，迅即將十餘丈路軌拆毀，使列車脫軌傾覆。革命軍乘機發起衝鋒，附近的工人、農民亦手拿鐵鍬、鋤頭、扁擔助戰。清軍死傷慘重，但仍然粘在劉家廟地區。
10月19日拂曉，革命軍約三千人，以騎兵為前鋒，在炮兵支援下，從兩翼發起進攻，並派兵一部阻擊敵之迂回部隊。第四波進攻開始了！清軍依靠艦炮支援，頑強抵抗。激戰至中午12時，清朝軍艦彈藥用盡，駛往下遊。革命軍乘機加強兩翼攻勢。清軍竄入居民棚戶，繼續頑抗。革命軍以敢死隊組織火攻。當時正是順風，頃刻之間烈焰衝天。清軍無法立足，丟棄大量輜重，向三道橋退卻。革命軍占領劉家廟，追至三道橋附近，才停止了進攻。
革命軍因連續作戰官兵疲憊，留下第二協的一半兵力固守劉家廟陣地，其餘人員運送戰利品回漢口市區。
“革職留任”的湖廣總督瑞澂一直龜縮在楚豫號兵船上。楚豫號先停靠在劉家廟江畔，和張彪的殘軍相呼應，後來移動到漢口德國租界碼頭，企圖依靠洋人的軍艦獲得保護，但仍遭到革命軍的炮擊。瑞澂惶惶不可終日，一麵急電催援，一麵借故逃往上海，理由是“兵船煤盡”。到了上海，他就當起了寓公，對政務不聞不問了。清廷大罵瑞澂“辜負朕恩，偷生喪恥，實際堪痛恨”，下令兩江總督張人駿將瑞澂捉拿進京治罪。張人駿自顧不暇，哪裏還把這種吃力不討好的聖旨當回事，根本不管。倒是北京的一些青年貴族，對瑞澂的“失職”十分憤慨，曾組織了一個暗殺團到上海刺殺瑞澂。不料全國形勢驟變，這些滿族親貴在上海反而成了革命黨人暗殺的目標。謀殺瑞澂的計劃也就不了了之了。
據守劉家廟失利後，湖北提督張彪也淡出政務。民國後張彪居住在天津，在日本租界裏置田二十畝，修建花園住宅，取名“張園”。宣統小皇帝溥儀被逐出北京後，協同皇後婉蓉等住在張園。年過六旬的張彪堅持每日清晨親自灑掃庭院，以盡所謂“事君”之道。臨終時，溥儀親臨探望，張彪緊盯著溥儀的“龍顏”，說不出一句話。
革命軍雖然占領了劉家廟，但戰局並沒有得到根本改觀。大批北洋新軍乘車南下，無法到達劉家廟，就不斷在祁家灣、灄口附近集結。革命軍還得抓緊時機，趁清軍主力屯集之前先發製人。
19日夜，革命軍召開軍事會議，還是決定在清軍尚未全部到達之前繼續進攻。攻擊目標就是灄口之敵。指揮劉家廟戰鬥的第二協協統何錫藩因為與少數革命黨人意見不合，提出辭職。軍政府改任張景良為漢口前線指揮官。張景良是個舊軍官，原為第八鎮步兵第十五協29標標統，武昌起義後歸附革命。革命軍擁戴黎元洪為都督時，張景良公開反對說：“朝廷已宣布立憲，不宜更言革命。黎公，你長久受到朝廷恩遇，諸將惟公命是聽，請三思而行。”起義官兵聽他說出如此糊塗的話來，氣憤地把他關了起來。不過黎元洪非常看好張景良，很快就放他出來，讓他出任湖北軍政府參謀部副部長。一次在軍政府會議上，張景良突然大喊大叫，用頭撞擊黎元洪。革命軍再次把他逮捕。這一次還是黎元洪出麵，證明張景良隻是暫時精神不正常，把他保釋出來。何錫藩辭職後，張景良出乎意料地表示要到前線殺敵立功，還願意以全家人作為人質。革命黨人麵麵相覷，不知道如何是好。最後，蔡濟民出麵擔保，大家才同意張景良出任前線總指揮。