別人是近鄉情更怯，孫中山卻是越接近革命前線越樂觀。盡管共和國還停留在計劃之中，有一大堆破舊立新的事情需要處理，但孫中山躍躍欲試，說：“現在各國政府士大夫，均望文速歸，組織中央政府。此事一成，財政外交皆有頭緒。此外問題，亦因之迎刃而解。”早在巴黎，孫中山就向國內《民立報》發電轉呈軍政府，建議早日確定總統。電報說：“文已循途東歸，自美徂歐，皆密晤要人，中立之約甚固。……今聞已有上海會議之組織，欣悉總統自當選定黎君，聞黎有擁袁之說，合宜亦善。總之，隨宜推定，但求早鞏固國基。滿清時代，權勢利祿之爭，我人必久厭薄。此後社會當以工商實業為競點，為新中國開一新局麵。至於政權，皆以服務視之為要領。”當時獨立的數省已經派人在上海商量成立全國政權的問題。孫中山的意見是，不管未來的元首是黎元洪還是袁世凱（當然他對自己出任總統難免也有所期許），早日把人選確定下來才是正道。
孫中山即將回國的消息經報導後，國內軍民對他有很大的期望。很多人想當然認為他籌措了巨款。船到上海，孫中山剛上碼頭，就有記者開門見山，詢問：“您這次帶了多少錢來？”孫中山回答說：“革命不在金錢，而全在熱心。吾此次回國，未帶金錢，所帶者精神而已。”大家紛紛為孫中山的革命樂觀主義鼓掌。然而，“中山的好口才雖能使聽眾大鼓其掌，然亦顯示出，在這次聯合推牆的眾人之中，他除聲望之外，並無特殊政治實力也。”（唐德剛著：《袁氏當國》）
孫中山崇高的聲望加上同盟會的組織力量，讓領袖選舉一事一下子簡單起來。革命陣營內部沒有人可以與之較量。在上海，同盟會就議定推舉孫中山為總統。1911年12月29日，在南京的各省代表進行了總統選舉。一共有17個省的都督派代表參加，這些省份是：直隸、奉天、山東、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、福建、山西、雲南、陝西、江西、安徽、四川、江蘇、浙江。計有候選資格者三人：孫中山、黎元洪、黃興。17省代表依次無記名投票，一省一票，由臨時議長湯爾和（浙江）按省份次序逐次點名。開票結果是孫中山得16票，黃興得1票。孫中山高票當選。
1912年1月1日，孫中山從上海乘坐鮮花裝飾一新的火車前往南京。沿途得到了蘇南各地軍民的夾道歡迎，南京城幾乎是萬人空巷，人們湧到火車站歡呼孫中山的到來。孫中山抵達後，四周有重兵護衛，閑雜人等，一概不得上前。孫中山自花車下月台，手持平常軍帽，身穿土黃色呢質軍服，沒有佩戴肩章金帶等。出站台後，他轉乘藍色繡花彩綢馬車，向總統府（原清朝的兩江總督衙門、太平天國的天王府）駛去。軍樂馬隊奏凱旋歌前導，後隨衛隊。總統府大門裝飾醒目，電炬輝煌如白晝，用冬青樹枝紮彩，襯著紅色絲綢。馬車隊到總統府，黃興、徐紹楨恭迎孫中山下車，一行人迎接他入府。
晚上10點，總統府燈火通明，軍樂悠揚。中國曆史上第一次總統就任典禮開始。
“先請大總統就位後，各部人員行三鞠躬禮，各炮台再鳴炮二十一發……大總統初臨大禮堂。海陸軍代表各省代表們，歡呼萬歲。奏軍樂畢，代表團推景耀月（山西）報告選舉經過，略說：‘今日之舉，為五千年曆史所未有。我國所希望者，在共和政府之成立，及推倒滿清專製政府，使人人得享自由幸福。孫先生為近代革命創始者，富有政治知識，各省公民選定後，今日任職。願先生始終愛護國民自由，毋負國民期望。’並請總統宣誓，即由大總統宣述誓詞如下：
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。
孫大總統宣誓畢，代表團景耀月授以大總統印（印文“中華民國臨時大總統印”）並致頌詞。
孫中山接過大印，在《中華民國臨時大總統宣言書》上，莊重地蓋上了第一個鮮紅的、神聖的印章。