刘复基开会布置起义后不久，汉口各报纸便开始广载八月十五中秋节杀鞑子的史话，一时间群情波动，清吏心慌意乱。恰在这时，驻南湖炮队三营八标的一群士兵因吃酒与棚长冲突，差点引发暴动，以致中秋节起义计划被侦知。湖广总督瑞澂为了防范，令新军提前在八月十四过中秋节。到了八月十五这天，第八镇统制张彪、第二十一混成协统领黎元洪下令实行特别戒严，各营士兵一律禁止外出，使得总指挥部的中秋节起义计划未能按时实行。
中秋节后的第三日，回到武昌的蒋翊武、刘复基再次召集各标营的同志开会，讨论起义事宜，并拟定了起义后临时政府组成人员名单。不巧的是，当天傍晚孙武等人在汉口俄租界宝善里十四号机关部装配炸弹时发生爆炸。孙武被炸伤送往法租界医院后，俄国巡捕赶来搜查，将机关部的党人名册、印章、起义旗帜等统统抄走。瑞澂得知党人准备起事，急令紧闭四城，并飞调巡防营大肆搜捕。
刘复基见事已危急，便对蒋翊武说：“巡防营四处搜捕，必定事出有因。与其坐而被捕，不如及时起义，休管成败利钝。我看黄兴来信建议将起义日期推至10月底，与十一省同时发难，已不可能。”正说间，邓玉麟等赶来报告宝善里失事的消息，并转告孙武在入院路上的意见：“名册被抄，党人均有被捕的危险，起义日期万难再延，希当晚即发动。”蒋翊武得报，便以临时总司令名义决定在当夜午时发动起义，以南湖炮队八标鸣炮为号。起义命令下达后，党人杨洪胜奉命往各营运送子弹，行至工程第八营营门口时被发觉，他扔出炸弹炸死了追捕者得以逃脱，但回宿舍后却失手被炸弹炸伤而被捕。
这时，小朝街的起义总指挥部址也被瑞澂所派的侦探侦悉，而蒋翊武、刘复基、彭楚藩却正在此等候发难信息，可是等到午夜将过，也听不到鸣号炮声。原来，传达起义号令的邓玉麟走至中和门时，城门已闭，不得出城，南湖炮队根本未接到起义的命令。蒋翊武等人正等得心急火燎时，不意大队清兵急奔总指挥部而来。刘复基见了，要他人赶快跳窗逃走，自己则手执炸弹冲往楼下。但他掷出的炸弹并未爆炸，故清兵一拥而上将他捕了去。蒋翊武因蓄长辫着长衫，状如乡村学究，从楼窗跳下后，乘清兵不注意竟得以逃脱。刘复基、彭楚藩及诸办事人员二十多人被捕后，即被解往督署。瑞澂差人连夜提审，庭上刘复基、彭楚藩与杨洪胜三人大义不屈，于10月10日拂晓即被杀害于督署门外。临刑时，三人齐声大呼：“孙中山及未死同志万岁！万岁！”行刑者听了，也止不住流泪。
总督瑞澂杀戮刘复基等人后，立即按搜出的名册清查军营中的党人。他见人数众多，甚是恐慌，感到不便下手，就特令戒严，命各标营封锁门营，不准士兵出入，并就地集合队伍，宣布如有附和革命者，杀无赦。各标营中的革命党人虽见情势危急，但想发难以死中求生却又无人领头。各营散队用早饭时，工程第八营后队一棚正目、共进会第八营代表熊秉坤见未有官长在场，便灵机一动，与二棚正目、共进会支队长金兆龙密召各队党人代表商议。他在面议时谎称：“今早奉总机关命令，责我工程营首先发难，其原因即军械库在我营辖区。如各标响应，亦必到军械库领取子弹方可。我营不先动手，别营不能举动。”众人听了此言，除一人赞同外，其余都有顾虑。熊秉坤这时厉声说：“我辈平时接受革命，为的是发扬铁血精神，实现孙中山的反清大计。事至今日，怕死徒然。我们名册昨已搜去，按名捕拿，将及我辈。与其坐而待其捕杀，不如奋起一击。反也死，不反也死，我辈要死，死则重于泰山。况死中求生，亦未必不能一举而成功，遂我辈平素革命大愿。”众党人听了这番话，感到言之有理，都表示赞成，并决定下午三时发难。由于没有子弹，熊秉坤约定以枪刺杀长官。
凑巧的是，这天上午恰好由熊秉坤的一棚接岗，人人可以带枪。二棚党人吕功超见一棚有了枪，便悄悄来告，说自己家里藏有子弹二盒，说罢即回家将子弹取回。这时，又有同志来说棚长有子弹四盒，可将其偷取来用。这样，到手的子弹一共有六盒一百五十发。熊秉坤大喜，说：“这已足够了！”他让金兆龙将这六盒子弹分发各同志，又叫人偷来腰牌两块，交他人一块，自己佩戴一块，冒着倾盆大雨往各营通知起义发动时间。
布置完毕后，不料总督府突然取消晚操。熊秉坤当机决定将举事时间推至当晚七时，以鸣枪为号，并急告各标营代表。待夜幕降临，一向敌视革命的棚长陶启胜查棚时见金兆龙臂缠白布，便大声喝道：“你要造反？”金兆龙亦大声回答：“老子就造反，你要怎么样？”两人随即扭打起来，金兆龙向众士兵大喊：“再不动手，更待何时！”在近旁的党人程正瀛即以枪猛击陶启胜头部，陶负痛急逃，程正瀛便向他开了一枪。程正瀛开枪击毙陶启胜后，又击毙前来弹压的黄坤荣、张文涛。这时全营振动，枪声四起。熊秉坤立即以该营代表和革命军大队长身份率部发难，下楼吹哨笛集合队伍，随即对空连放三枪，发出了发难的信号。这时，八营代理管带阮荣发等人试图镇压，熊秉坤与同志将他们一齐击毙。随之，他指挥众人撬开军械库房，可是仅得军刀十二把。再到军需房，捣开铁锁，却只有龙洋官票数百。熊秉坤担心有人抢钱，造成混乱，便点火把它们烧了。接着，他急吹口哨，带领四十余名士兵直奔楚望台，夺取了军械库。起义得手后，熊秉坤即以总代表名义，宣布起义部队为湖北革命军，并发布了十条命令。
工程第八营起义后，驻塘角的炮队十一营、工程十一营及辎重十一营士兵也紧接着发难，他们放火烧了营房后，在总代表余凤斋率领下亦向楚望台奔去，与差不多同时到达那里的第二十九标、三十标的起义士兵及测绘学堂的学生会合。这时，起义士兵已有两千人，全都赶到楚望台领取弹药。熊秉坤为维持秩序，向众官兵严明军纪，阐明起义是实现孙中山反清大计的宗旨，呼吁各方响应。面对群情激奋的起义军，他深怕自己在军中职位太低而难于调遣部队，便推举曾参加过日知会的工程八营左队队官吴兆麟为临时总指挥，自己任参谋长，兵分三路攻打总督署。由代表蔡济民等人带领第二十九标从保安门方向进攻；由代表单道康等率第三十二标从保安门入城协同第二十九标侧攻；由代表阙龙和廖湘云率第四十一标第二营和第三营从长街协攻。
总督府旗杆上换上了五色旗
湖广总督瑞澂闻城内枪声大作，断定已发生兵变，便急召第八镇统制张彪商议对策。可是当张彪用电话调兵时，除辎重第八营奉命外，其他各标营已无人答应。瑞澂见状慌了手脚，只得命张彪指挥卫队上城防守总督府，命第八营分守各个街口作最后顽抗。当三路义军奋勇冲锋至总督府附近时，张彪的指挥卫队凭借总督府墙高城厚，进行猛烈反击。冲在前面的第三十标和第四十一标在卫队的猛烈扫射下伤亡惨重，阙龙在指挥时亦被卫队击伤，但他犹力战不退。义军在反复冲锋后，伤亡过半，最后败下阵去。张彪见状，便下令署外的各队清军乘势反击，想四下夹攻，一举消灭义军。熊秉坤见势不妙，便挑选四十名勇士组成敢死队，接替第一路人马继续攻打总督府正门。临阵前他吩咐吴兆麟：将原一路和二路剩余兵力合在一处，到总督府后面堵住敌人；加强各路口的把守兵力，奋力将突进来的清军击退；速将南湖炮队接进城内，火速占领中和门和蛇山制高点，炮击总督府，配合进攻义军在天亮前将其攻克，否则义军将被围歼，反清大业将功亏一篑。吩咐完毕，熊秉坤即率领敢死队消失在硝烟中。
