上海素为革命运动活跃的地区，同盟会中部总会的所在地。同盟会中部总会促进了武昌起义的发动，并号召各地革命党人继起响应，其主要领导人之一陈其美则主要从事于联络各界准备发动上海起义。上海的资产阶级上层代表人物沈懋昭、李平书等与同盟会有联系，一些立宪派人士也日益倾向革命，参与了起义的准备。同时，光复会的李燮和来到上海与同盟会陈其美合作，共同策划发动起义。1911年11月3日(九月十三日)陈其美率商团武装进攻驻有大量清军的江南制造局，起义爆发。陈其美只身进入制造局劝降总办张士珩及清军士兵被扣，李燮和等率众围攻救援。次日晨，工人内应，张士珩逃走，起义军占领制造局，陈其美获救，上海光复。与此同时，吴淞驻军反正，组织吴淞军政分府。11月6日(九月十六日)成立沪军都督府(或称上海军政府)，陈其美被推为都督。由于同盟会与光复会之间存有芥蒂，李燮和受到排挤后转至吴淞，称中华民国光复军总司令，另树一帜。上海光复影响较大，直接推动了江浙各省的独立，使东南富庶地区脱离清朝的统治，有力地支援了湖北，并为促进独立各省的联系、组建中央政权创造了条件。