1911年7月31日，同盟会中部总会在上海湖州会馆成立，会员有几十人。由于谭人凤、宋教仁经常在外活动，会务实际由陈其美负责。
武昌起义主要是由湖北、四川籍的共进会发动。中部同盟会和陈其美在上海筹划江浙起义。鉴于上海驻军较少，开化较早，暴动首先从上海开始。陈其美组织了同盟会的力量，包括国民总会体操团、帮会组建的敢死队等，又联络了立宪派的武装商团。
恰在此时，武汉方面派光复会成员李燮和到沪发动新军起义。李燮和在上海军警中有很多熟人，很快组织了一支光复军。陈其美担心光复会抢占革命头功，就亲率队伍先行进攻清军主要据点。一时不能攻克，陈其美去敌营劝说清军首领，结果被扣。陈其美之胆大可见一斑。在立宪派、同盟会、光复军三股武装的努力下，上海暴动很快成功。
蒋介石曾说陈其美“好尚权术”。陈其美积极成立军政府稳定上海，把领导权抓到同盟会手中。他推立宪派首领李平书任民政总长，请名流伍廷芳任外交总长。李英石、李燮和是上海起义的军事指挥，就任沪军都督的呼声很高。同盟会和立宪派联合，把光复会排斥在推举沪军都督的会议外。陈其美当上沪军都督。
谋取江浙定都南京
上海起义前，陈其美已去杭州组织浙江新军中的革命党人暴动。杭州方面有些畏缩，提出招募一些敢死队员打先锋。陈其美就派人到自己相善的奉化，以招沪杭铁路工人之名，从渔民中征募了一百二十名敢死队员。陈其美又电召在日本的好友黄郛、蒋介石回国，派他们到杭州。
11月4日夜，蒋介石担任敢死队长，率敢死队进攻浙江巡抚衙门，新军的两个团也同时行动，5日，杭州全城光复。同时，在陈其美所派革命党人的劝说下，江苏巡抚程德全也于11月5日在苏州宣布独立。
陈其美加紧了对南京的谋取。他致电江苏都督程德全、浙江都督汤寿潜，倡议组织江浙联军会攻南京。他命令江南制造局、龙华火药厂日夜生产军火。他从上海筹集经费六万元现银作为军饷。
经过二十多天的努力，江浙联军于12月2日攻克南京。孙中山后来评价道：“汉口一失，英士则能取上海以抵之，由上海乃能窥取南京。后汉阳一失，吾党又得南京以抵之，革命大局因以益振。则上海英士一木之支者，较他着尤多也”。
武汉起义军和上海起义军都在筹组临时政府。武汉方面通电各省派代表到武昌集会，陈其美成立了“各省都督府联合会”，双方你争我斗。南京攻克以后，武汉方面被迫同意中央临时政府设在南京。
12月25日，孙中山从海外回到上海，陈其美组织了盛大欢迎。12月29日，孙中山当选中华民国临时大总统。1912年1月1日，在陈其美的护送下，孙中山前往南京就任，中华民国成立。
本文撰写时参考了《辛亥革命在上海史料选辑》、《辛亥革命回忆录》、何仲萧编《陈英士先生年谱》等资料。
