清廷在得知武昌起义的消息后,迅速陷入紧张与慌乱之中,急忙派遣陆军大臣荫昌率领新建第一军,同时命令海军提督萨镇冰率舰队火速前往前线,试图镇压这股突如其来的革命浪潮。然而,随着局势的恶化,清廷又临时起用袁世凯为钦差大臣,接替荫昌,命冯国璋担任第一军总统,以期稳住军心。黄兴紧急赶赴前线,带领革命军坚决抗击清军的步步进攻,奋战四十余日,但汉口、汉阳相继陷落。尽管如此,这场汉口、汉阳保卫战为全国各省响应武昌起义赢得了宝贵时间,也让革命的火焰迅速蔓延开来。短短一个多月内,湖南、陕西、山西、云南、江西、上海、贵州、江苏、浙江、四川、广西、福建、安徽、广东等省纷纷宣布独立,这股汹涌的革命洪流给摇摇欲坠的清王朝以沉重的打击。终于在10月12日,革命军占领了南京,为全国革命打开了新的局面。
1912年1月1日,中华民国临时政府在南京正式成立。1911年12月,通过会议选举,孙中山被推举为临时大总统,黎元洪担任副总统。元旦当天,孙中山在南京宣告就职,中华民国正式诞生,同时改用公历,启用中华民国纪元。南京临时政府不仅囊括了革命派,还包括立宪派和部分旧官僚,但实权几乎完全掌握在以孙中山为首的革命党人手中。临时政府制定了《临时约法》,这份带有资产阶级共和国宪法性质的文件,明确规定中华民国的主权属于全体国民,各民族人民平等,享有居住、言论及其他民主自由权利,并确立了资产阶级国家制度的基本原则,体现了浓厚的资产阶级民主主义精神。 然而,武昌起义爆发后,清政府又不得不重新起用此前被罢黜的袁世凯,企图凭借他镇压革命、维持清朝统治。袁世凯在帝国主义势力的暗中支持下,运用手段阴险,巧妙地将辛亥革命的胜利果实据为己有。他一方面利用革命施加压力逼迫清政府让步,另一方面派人南下进行表面和谈,以假意支持共和的姿态,诱使革命党人交出政权,从而为自己谋得中华民国临时大总统之位。面对中外势力的夹攻,以及革命阵营内部妥协派的施压,孙中山作出了妥协:只要清帝退位,袁世凯绝对支持共和,他便愿意将临时大总统的位置让给袁世凯。在得到南方政府同意让权的保证后,袁世凯立即回到北方,施压清帝退位。1912年2月12日,宣统帝宣布退位;次日,孙中山辞去临时大总统职务;2月14日,参议院选举袁世凯为临时大总统;3月10日,袁世凯在北京正式就任中华民国临时大总统。至此,辛亥革命的胜利果实被袁世凯巧取豪夺,原本寄托着资产阶级民主希望的共和国梦,戛然而止。