熊秉坤看形势如此，就召集革命党人各队代表商量了一番。很多代表都对于推举吴兆麟当起义总指挥一事不以为然，有的人更是言辞激烈地反对说，吴兆麟不是革命党人，根本就不配当起义总指挥。--其实，吴兆麟也曾参加过革命团体日知会，并在组织中担任过干事。
熊秉坤劝大家还是权衡形势，顺应多数兵士要求有一个军事能力较强的军官来指挥作战的情绪，同意推举吴兆麟当起义总指挥。一番争执之后，众代表总算勉强同意推举吴兆麟为革命军临时总指挥，并以熊秉坤为其参赞，对其进行监督。
吴兆麟在此众声喧嚣、瞬息万变的复杂形势下，决定出任革命军临时总指挥。他在楚望台周围巡视了一番，他每到一处，就严肃地向众人询问道："你们的代表推举我为总指挥，你们赞成吗？"众人都答道："赞成！"吴兆麟接着就谨慎地问道："能服从命令吗？"众人自然响应道："服从！"吴兆麟又特意强调说："违令者斩，可以吗？"众人也都答应道："可以！"
晚上十时半，吴兆麟开始发布进攻湖广总督衙门的命令：左队原排长邝名功，带左、右队半部，经紫阳桥、王府口进攻湖广总督衙门背后；前队原排长伍正林带前、后队半部，经津（金）水闸、保安门进攻湖广总督衙门前门；另有一路从水陆街进攻陆军第八镇司令部以及湖广总督衙门翼侧。
其他响应起义的新军队伍也都陆续到达了楚望台：第三十标第三营百余人由王文锦、彭纪麟、陈佐黄等人率领而至，其第一营、第二营的起义军则由方兴、谢涌泉、马明熙率领而至；武昌陆军测绘学堂的百余名学兵由李翊东、向许谟、王经武、甘绩熙、李华模率领而至；第二十九标的百余人由蔡济民率领而至；第四十标、还有其他一些部队的起义军由阙龙、郑继周、杜武库、吴醒汉、徐达明、胡效搴、徐绍孺、杨选青等人率领而至……
熊秉坤看第四十一标还没有人前来响应，就派革命党人周荣棠前去联络。
各路起义军大会师的场景甚是感人！熊秉坤、吴兆麟、蔡济民等人一边紧急会商增援进攻湖北总督衙门的起义军的军事部署，一边命令工程第八营的金兆龙、第三十标的马明熙与第二十九标的张鹏程等人立刻率部夺取武昌城垣的中和门，接引南湖炮八标入城增援。
起义军奋勇夺取、打开了中和门，齐声大喊道："起义了！"附近的居民们都知道正有一场大战在他们身旁发生，都觉得很惊恐……
南湖炮八标、第三十二标第一营、马队八标在前来攻取中和门的步队起义军的接应、掩护下，从中和门进入了武昌城。
第二十一混成协辎重队、炮队一营、工程队也由于工程第八营的起义军打开了武昌城的通湘门，得以顺利入城，赶往楚望台集合。
以工程第八营为主力的起义军在进攻湖广总督衙门时，所遇很不顺利。湖广总督衙门是一座四周围墙高达四米的顽固堡垒，其正面巷道狭窄，两面则紧靠城墙，另一面又同陆军第八镇司令部隔街相邻。起义军一开始只能靠步兵轻型火器，从狭窄巷道施行正面进攻，又难以让整体兵力展开、又难以让进攻火力奏效。待到蔡济民率第二十九标的起义军前来增援之后，还是没有什么进展，只得就近分兵扼守官钱局、银元局，待机出击。
此时的武昌城中，由湖广总督瑞澂、陆军第八镇统制"丫姑爷"张彪直接控制的兵力，尚有三千人左右；另外，分布在武昌城内各处的武装警察、以及宪兵营、旗兵营等效忠清朝的兵力，虽不集中，拉拉杂杂地粗算起来也有二千人左右。而当陆续参加起义的兵力，则达到了三、四千人左右。所以，清军与革命军的兵力大致持平。
此时，防守湖广总督衙门的清军兵力如下：陈得龙所部巡防军三个营，督练队两个营，机关枪兵一队，武装消防队一队，宪兵一队，水机关枪四挺，马标第一营左右两队（并附机关枪四挺），缉捕队，辎重第八营。这些部队分兵两路，扼守要道，各自归前二十九标统带李襄邻、曾任标统的白寿铭负责指挥。这些部队的官兵倒也不是一点战斗力也无的大豆腐，他们在陆军第八镇统制"丫姑爷"张彪的死逼活迫之下，也都拼了命地抵抗起来，致使火力不足的革命军相继被阻拦于王府口、金龙巷口、保安街口等重要地段，一直没能攻到湖广总督衙门近前。