原定起义日期是三月十五日（4月13日）。但是就在统筹部开会这一天，发生了同盟会员温生才刺杀署理广州将军孚琦事件，广州城全城戒严，增加了起义的难度。加上加拿大资金、部分军火都未如期到位，决定将起义改在三月二十八日（4月26日）进行。
统筹部决定请黄兴在三月二十五日先去广州，黄兴如期到达，却发现来自越南与日本方面的枪支弹药在二十九日才能运抵广州，便决定了延期一天，改在三月二十九日起义。他打了电报通知香港统筹部。
到了二十六日夜晚，他又打了一个电报给统筹部，说“省城疫发，儿女勿回家”，意思是：“省城情势不利，起义作罢，在港同志不可北来。”原来两广总督张鸣岐已经截获情报，他在本来已有两个巡防营的基础上又调来巡防营二营驻扎在战略高地观音山和龙王庙，居高临下以防不测，还收缴了新军的枪机，使得可资起义使用的重型武器成为一堆废铁。
黄兴命令已到广州的人陆续离开，于是已经在广州的不少革命党人，包括总司令赵声先后乘船离开广州。黄兴准备把军事物资藏匿以备后用。但黄兴本人感到功败垂成，不死不足以报革命，于是决定独自去刺杀李准。
但是喻培伦告诉黄兴说，还有很多革命党人留在广州，而巡警已经奉两广总督命令严查户口，你一个人单独行动刺杀李准，成与不成意义都不大，还不如仍旧在三月二十九日发动起义。黄兴考虑后答应了他。
到了二十八日，陈炯明与姚雨平也来找黄兴，说：“又有顺德三营被调来广州，已到天字码头。幸好这三营之中的十个哨长有八个是我们的同志，都很热心，愿意乘机反正。”黄兴很高兴，更加坚定了在三月二十九日发动起义，时间定在午夜十二点。于是黄兴又打出电报给香港统筹局：“母病稍痊，须购通草来”。意为：“情况好转了，你们都来广州。”
已经在香港的赵声和胡汉民两人在这天夜里接到了这封电报，但是当天由香港驶往广州的夜船已经开走。大批革命同志不可能在二十九日早上立即赶赴广州，因为早船只有一条。无奈之余，赵声、胡汉民二人只得一面打电报给黄兴，请他改在三月三十日起义，一面派一部分革命党人搭第二天的早船走。因为赵声在广州当过标统，胡汉民是广州本地人，还中过举，教过书，在广州有很多熟人，也都知道他们是革命党首领，他们怕提前暴露目标，赵、胡两人就与多数同志在二十九日晚上分乘两艘夜船赶赴广州。
在仓促应对中,黄兴最终没有把起义日期改在三十日，还有一个原因,在二十九日的早晨，有两个起义机关被警察挨户查户口时破坏。到下午，又一个机关被查破。与其等待香港同志而坐视革命机关被个个查破，不如索性赶快起义，大干一场——黄兴立即决定把暂定的起义时间由夜里十二点提前到下午五点半。
形势比人强,还不等到五点半，五点二十五分黄兴就带领心急如焚的革命党同志出发了: 他率领 “选锋”队员130人，直接向两广总督署开进。
在进军的过程中，有四名革命党同志负责吹响冲锋螺角，迎面来了三名巡警，觉得很稀奇，就上前盘问:你们这是干什么啊?结果一个被当场打死，两个逃跑。
革命军到达两广总督署门口时，有几十个衙署卫队成员守门。革命军向他们喊话：“我们为中国人扬眉吐气。你们也是中国人，如果赞成，就请举起手。” 总督署卫队没人答话。革命军就先用炸弹，再用手枪，打死了卫队队长金振邦和几名卫兵，攻进二门，多数卫兵退入卫兵室，少数卫兵在第二道门进行防守还击。黄兴与朱执信带人从侧门冲进，转入大堂、花厅、内室，却找不见一人。原来两广总督张鸣岐已经带着眷属从后门逃至水师提督李准的行营。黄兴得到消息后,带人冲出混战中的总督署，出东辕门，正巧与广东水师提督李准的卫队遭遇，革命党人林文听说李部内有革命同志，便上前高呼：“我等皆汉人，当同心戮力，共除异族，恢复汉疆，不用打！不用打！”话还未讲完，就被敌人一枪击中，当场壮烈牺牲。刘元栋、林尹发等5人也相继中弹。黄兴本人断了两根手指，脚也受轻伤。
随后，黄兴将所部分为三路：川、闽及南洋党人往攻督练公所；徐维扬率花县党人40人攻小北门；黄兴自率方声洞、朱执信等出南大门，接应反正的地方巡防营部队。攻督练公所的一路革命遭遇防勇阻挡，绕路攻龙王庙。炸弹专家喻培伦叫了两个人抬一篓炸弹跟在他后面，他自己左手执号筒，右手拿手枪，奋勇向前,战至半夜，终因众寡不敌，全身多处受伤，率众退至高阳里盟源米店，以米袋作堡垒掩护，向清军继续射击。后因清军放火，他们才被迫突围，喻培伦被俘壮烈就义。往小北门的一路也很快遭遇清军。经过一夜作战，打死打伤敌人多名。最后，张鸣岐放火烧街。
温带雄所率领部队属于顺德三营，他也是一名革命党，三月二十九日下午，他与哨长陈辅臣亲自到城内买好白手巾，回到营里分发给兵士。命令大家提前吃晚饭，饭后五点半出发响应革命军。刚好水师提督李准派传令兵命他进城弹压革命党。温带雄说：“这真是天授机缘，让吾党成功。” 温带雄把传令兵扣留，下令全营进城，计划把部队直接开到水师提督的行营活捉李准,为革命立上头一功。因此，他暂时不叫大家把白手巾缠在臂膀，以便蒙混顺利进城。
在路上，他们与臂缠白布的十几名革命党人相遇。温带雄激动地用广东话对他们说：“兄弟，兄弟!”兵士中也有十几人同时在喊：“兄弟，兄弟!不要走开。”遗憾的是，对方不懂广东话，又见到他们臂无白布，举枪就打，可怜温带雄当即毙命。温带雄部很可能是广州三二九起义革命党人获得成功的唯一机会。
