這時，一個激動人心的消息傳到了雲南，湖北新軍中的革命黨人於10月10日在武昌舉行武裝起義，敲響了清王朝的喪鍾。
武昌起義的成功，鼓舞了全國各地的革命黨人，他們紛紛舉起推翻清朝統治的旗幟。
李根源、蔡鍔等人認為起義時機已經成熟。10月28日夜，他們聚集在唐繼堯家中，召開秘密會議，決定30日（農曆九月初九）午夜三鼓時（即夜12時）舉事，由蔡鍔率七十四標、炮十九標在巫家壩起兵，進南城攻打總督衙門等處；由李根源、李鴻祥率七十三標在北校場起兵，進北城攻打軍械局等處。
朱德接到起義的通知後，立即傳達給他所聯絡的哥老會兄弟，要他們做好準備。
10月30日晚9時許，隊官祿國藩召集包括朱德在內的左隊各棚長（相當於排長），布置任務。祿國藩把口令、標記和攻擊目標述說完畢，又指定一個棚長擔任前鋒區隊官，率前鋒區隊攻擊前進，代行隊官作戰指揮職權。
行動剛開始，朱德突然接到命令，由他擔任前鋒區隊官，帶領部隊迅速進城。原來，先前任命的那個區隊官帶著幾名親信逃跑了。朱德率前鋒區隊來到財神宮時，守衛在這裏的巡防營官兵得知起義的消息，紛紛加入到起義軍的行列中。
朱德率隊進城後，迅速向總督衙門穿插。據守在總督衙門的衛隊和輜重營居高臨下，向起義軍猛烈射擊。由於彈藥緊缺，至31日上午11時，起義軍仍未能攻下總督衙門。這時，軍械局被攻克，彈藥得以補充，士氣大振，起義軍頻頻發動攻擊。朱德率前鋒區隊首先衝破守敵防線，進入總督衙門。
11月初，以蔡鍔為首的大中華國雲南軍都督府宣布成立。為援助四川革命黨人，都督府派遣兩個梯團入川。朱德隨第一梯團赴川半年，1912年3月，成都、重慶兩軍政府合並，宣告四川統一，援川滇軍始返雲南。5月，在昆明舉行的援川軍慶功會上，朱德獲得“複興”和“援川”兩枚勳章，以表彰在昆明起義和援川作戰中所立勳績。秋季，他又重返講武堂，擔任生徒隊區隊長兼軍事教官。
辛亥革命推翻了清王朝的統治，建立了中華民國，給黑暗、沉悶的中國帶來一線希望與光明。朱德為此感到欣慰，他熱切地期待中國成為一個獨立、民主、統一和富強的國家，人民不再受封建專製的摧殘，國家不再受帝國主義欺侮。
然而，朱德所憧憬的統一、民主、獨立、進步的國家卻始終沒有出現，殘酷的現實使中國重新陷入苦難的境地。在時代大潮的推動下，年輕的朱德再次投入到尋找救國救民的道路中去。