11月3日夜上海光复的消息与翌日传到浙江后，杭州全程军民激动万分，革命党人立即决定与当日夜十二点发动起义，并分头紧急通知各单位的革命同志。
由于浙江经过光复会的长期发动，革命的群众基层比较好，再加上铁血救国党的大量运作和活动，革命力量已经深入军队、工商业、教育界和会党当中。就连巡防营、抚署卫队、宪兵营和陆军小学堂学生也大半赞成革命。
按照计划，起义的口号为“独立”，所有参加的新军士兵或其他人员一律左臂缚白布为标志，以第二十一镇统制蔡国栋为起义总指挥，以二十一镇司令部为起义指挥部。
而驻扎在城内的工程营、宪兵大队官兵很快打开艮山门、望江门新城门，迎接八十一标、八十二标起义士兵进城。
八十一标在进城之后很快接到了蔡国栋的命令，随即命令二营占领了自闹市口至武林门沿大街通往旗营主要道武林门、钱塘门、涌金门、闹市口、官巷口、众安桥等地，包围清兵旗营。三营迅速赶往设在报国寺的军械局在。向军械局发起了进攻，但驻守在军械局的清军巡防营未做抵抗便投降。三营占领军械局之后当即分兵对清兵旗营发起进攻。
八十二标起义士兵从望江门新城门进城后。第三营率全营官兵在革命党人顾乃斌的引导下主攻巡抚衙门，第一、第二营即分头占领织造署和藩、道衙门及大清、浙江两银行。防守城南各地。革命党人张伯歧和同盟会会员蒋志清带领敢死队，配合第三营起义土兵对抚署发起进攻。由于有蔡国栋在新军中主持大局，同盟会、光复会等人在新军中并没多少势力，全靠从各处网罗的一些会党成员才能组织这一百多人的敢死队。
这时，革命党人王金发也带领敢死队也赶来参加战斗。王金发、张伯歧身先士卒，闯入抚署卫队室，击杀卫队长，然后抛出信号弹，发出进攻信号。在进攻抚署的过程。仅卫队教练官施放机关枪，进行阻击，但立即被卫队士兵夺去。起义士兵冲进抚署二堂。浙抚增韫越后墙逃跑，但很快被