大批湖北新军入川后，清军在湖北防御力减弱，湖北革命党人便决定利用这个机会，在武昌发动起义。1911年9月14日，文学社和共进会在同盟会的推动下建立统一的起义领导机关，并决定请同盟会领导人黄兴、宋教仁或谭人凤来主持起义大计。9月24日，起义领导机关举办联席会议，通过“人事草案”和“起义计划”，由文学社领导人蒋翊武为军事总指挥，共进会领导人孙武为参谋长，总理为刘公，刘尧澄、彭楚藩等人为军事筹备员，并决定于10月6日（农历中秋节）发动起义。同日，南湖炮队党人暴动未果，湖北当局有所察觉，遂下令收缴新军弹药，增加市面军警力量加紧盘查，并决定让新部队提前过中秋节，10月6日那天不放假。
9月28日，湖南党人焦达峰函告武昌起义指挥部，由于准备不足，希望将起义时间延迟至10月16日，且黄兴、宋教仁未能赶到武汉，指挥部遂决定起义时间延期至10月16日，在湖南、湖北两省同时发难。
10月9日，孙武等人在汉口俄租界配置炸药时不慎因其爆炸，机关暴露，革命党人名册、起义文稿、旗帜、符信等全被俄国巡捕查抄，革命党人刘同等六人也被抓捕并被引渡至湖北当局。同日，蒋翊武自岳州赶回武昌，在小朝街机关部下达起义命令，决定当夜十二点城内外各营同时起义，以南湖炮队炮声为号。但小朝街机关当日就被清军警破坏，刘复基、彭楚藩等八人被捕，蒋翊武逃出城外，当晚又有多处党人机关被破坏，杨洪胜等四十余人被捕。
10月10日，湖广总督瑞澄下令杀害刘复基、彭楚藩、杨洪胜三人，并且当日又有十余名革命党人被捕，湖北当局下令军营官兵一概不得出