炮兵進入蛇山陣地後，連同中和門上總共十六門大炮集中向督署方向轟擊。只因天空陰霾，星月無光，夜間觀測困難，命中甚少。但僅此試射，已使湖廣總督瑞澂聞風喪膽，他再打電話給張彪時，電話線已斷。瑞澂更加心驚膽戰，惶恐萬狀。護兵司令陳得龍道：「請大帥暫避楚豫兵輪。」
瑞澂正合心意，但又不敢從前門出走，急命差役將督署後圍牆打穿。瑞澂上午已派人送廖氏去漢口日租界，現僅率領滿族親信官員鐵忠、果阿青等隨從人員，穴洞而出，帶巡防營一排出文昌門，登上停泊江邊的楚豫兵輪。瑞澂逃走時傳諭守文昌門士兵嚴守秘密，不得外傳。又命護兵司令陳得龍率巡防營死守待援，天明後自有援兵到達。陳得龍原想隨瑞澂一起出逃，如此便不敢隨行，只好另尋逃命辦法。
瑞澂登上楚豫兵輪後，連夜向清廷發出急電乞師。電文節略曰：
萬急。內閣總、協理大臣、軍咨府、海軍大臣、陸軍大臣、度支大臣鈞鑒：申。鄂省十八夜，革匪創亂及瑞澂當夜防範、懲辦情形，已於今晨電請代奏在案……不意革匪餘黨勾結現駐城內三十一標、工程營及武勝門外混成協輜重營，突於本夜八點鐘內外響應。工程營則猛撲楚望台軍械局，並聲言進攻督署，輜重營則就營縱火，斬關而入。……
我軍大半意存觀望，均不得手，統制、協統命令亦多不行。嗣聞槍聲愈逼愈近，槍子均從屋瓦飛過……
瑞澂署中僅有特別警察隊一百餘人，親率出外抵禦，無如匪分數路來攻，其黨極眾，其勢極猛。
瑞澂責任疆圻，本應死殉，惟念犧牲此身，與城存亡，坐視鄂省蹂躪，雖死不瞑。不得已，忍恥蒙詬，退登楚豫兵輪，移往漢口江上，以期徵調兵集，規復省城……
惟有仰懇天恩，飭派知兵大員率帶北洋第一鎮勁旅，多帶槍炮，配足子葯，刻日乘坐專車來鄂剿辦，俾得迅速撲滅，大局幸甚，瑞澂幸甚……
所有鄂省兵匪構變，請派北洋勁旅迅速來鄂剿辦緣由，謹乞代奏。
瑞澂奏
十九日
印
半夜過後，陰雲密布，微風細雨，進攻督署各路大軍，左臂纏白布巾為記，分途出發作戰。
熊秉坤正要帶隊行動，忽聞有人要會見革命軍長官，熊秉坤出來詢問，來人報告道：「我是黎統領馬弁。黎統領傳話，決定早晨五時到楚望台來。」
說罷扭頭便走。熊秉坤不勝詫異，急將來人喚回問道：「黎統率五時來楚望台，是向我們投降？還是帶兵來打我們？」
馬弁瞠目結舌，回答不出，支吾道：「我回去問統領再來。」
熊秉坤百思不得其解，便只好帶隊出發。
會攻督署的革命軍先頭部隊，由中和門城牆向保安門方向進攻。拿下保安門，再進至望山門附近，距督署東轅門不過百來米，忽遇第八鎮統制張彪親自督隊，在望山門城樓拚死抵抗。並樹大白旗，上面寫道：「帶兵不嚴，致爾叛變；歸隊回營，不咎既往。」
武裝消防隊更猛烈反撲，致使革命軍傷亡頗大，丟失山炮兩門，隊伍紛紛退下。
工程營右路軍退回大操場休息。臨時總指揮吳兆麟聞訊大怒，帶人前往質問道：「沒有命令，你們為何擅自撤退？」
排長鄺功名道：「敵人在都司巷有機關槍把守，天色漆黑，無法前進，不得不退下來。」
吳兆麟道：「出發作戰前我已約法三章，如有違抗命令，畏縮不前者，軍法從事。你擅自撤離戰場，軍法難容。」
鄺功名哀告道：「這是大家的主張，大家要撤回來。」
正這時，蔡濟民、熊秉坤、楊選青也找上來，眾人為鄺功名說情，允許他戴罪立功。蔡濟民道：「天陰落雨，能見度太低，炮兵瞄準也有困難。所以第一次進攻沒有奏效。好在現在各標營均已出動參戰，大壯軍威。我們趕快組織第二次進攻，爭取在拂曉前結束戰鬥。」
於是，眾人共同研究，決定僅以一部兵力吸引張彪殘部，其餘第一路由紫陽橋向王府口搜索前進；第二路由水陸街向督署搜索前進；第三路由保安門正街搜索前進。督署和第八鎮司令部蝟集武昌城西南一隅，這天正刮東北風，共同商定進至適當地點放火，兼為炮兵觀察目標。三路大軍相互策應，進至王府西口外大街會師。蔡濟民、熊秉坤分頭下令：「凡督署周圍，民眾迅速躲避。鋪面為大火焚毀者，日後按價賠償損失。」
民眾則紛紛表示：「革命軍弔民伐罪，不須賠償。」
並把成桶火油搬出，分文不取。蔡濟民所率一路進至西口民房縱火時，乾記衣庄老闆，捐出棉花、煤油做引火物，頓時燃起大火，照耀督署周圍如同白晝。蛇山炮隊，利用火光，以督署旗杆為目標向督署和第八鎮司令部猛烈轟擊。
炮聲驚天，火光熊熊，各路步隊進展神速。闕龍率隊乘火勢勇猛衝過王府口，迎面清軍機槍掃射。工程營二勇士匍匐前進，至敵機關槍下躍身而起，一勇士中彈倒地，另一勇士迅猛奪轉機槍，出敵不意向敵射擊，敵人如秋風掃落葉一般成片倒下，闕龍等乘勢擊破巷口防線。這時，沿水陸街前進之革命軍進至西口外大街，在接近督署後院商店放火，有的商店還自動放火相助。風助火威，火勢更旺。蛇山炮隊連發三炮，第三炮便命中督署門房，院內立刻燃起大火。
熊秉坤率部擔任正面進攻。四十餘人敢死隊所向披靡，帶上火油及引火物直衝至督署東轅門外，突然從西轅門冒出一股清兵，將敢死隊前鋒包圍。熊秉坤帶隊殿後，見此危急情景，迅速帶領後衛敢死隊員再將清兵包圍，展開肉搏戰。待督署門房火起，革命軍愈戰愈勇，敵人不敢戀戰，狼狽潰逃。敢死隊把那火油、引火物等向大堂內到處拋灑，火把到處，火龍騰空，濃煙翻滾，大堂頓時變成火焰山一般。此時，鐘鼓樓處也縱火成功，炮彈雨點般落下，打得清兵鬼哭狼嚎，爭先逃命，踩傷、跌傷不計其數。
攻下督署後，軍心大振。許多持觀望態度的官兵也相繼而起，公推第四十一標隊官胡廷佐指揮攻打藩署。胡廷佐說道：「我不是革命黨，大家推我指揮，我有兩項要求：一不許仇殺，二不許掠奪財物。不知能否做到？」
眾人齊聲答應：「能做到。」
於是，胡廷佐率領士兵攻下藩署。藩司連甲逃之夭夭。藩署金庫內白銀約有三四百萬兩。胡廷佐當眾傳令：「有劫奪金銀者，殺勿赦！」
由此，藩庫金銀保存完好無損。
天將拂曉，電報局、官錢局等要害部門也先後拿下。第八鎮統制張彪見大勢已去，帶領殘兵敗將由文昌門出城，渡江逃往漢口劉家廟車站。剩下的零星殘敵，便只有繳械投降了。
一夜激戰，革命軍死傷二十餘人。擊斃清軍四十餘人，俘敵三百餘人。
胡石庵有詩讚曰：
火狐夜嘯篝火明，深山大澤龍蛇生。
楚雖三戶志易聚，能扶祖國摧秦兵。
皇皇義旗起漢濱，成群鐵騎飛黃塵。
神師健兒不惜死，鐵血磨濺何紛紜。
拂曉後，革命軍打掃戰場，搜索殘敵，防止匪人趁火打劫。工程營馬榮等三人在黃土坡沿街巡邏，忽見迎面一滿身油漬的老漢，背著一口嶄新皮箱走進路口。馬榮不勝詫異，喝道：「什麼人，哪裡去？」
老漢神色慌張地回答：「我，我是好人，送東西回家。」
馬榮道：「么東西？打開檢查。」
老漢道：「幾件衣服，皮箱鎖了，我沒鑰匙，送東西回家。」
馬榮提起皮箱掂掂甚重，更加緊盤問，老漢也更加慌恐，最後哆嗦著笑道：「是老爺派我取的。」
馬榮厲聲問：「哪個老爺？」
老漢才著實答道：「黎老爺，黎統領派我回公館取的。」
那馬榮聽到這裡，持槍嘩啦一聲推上子彈，喝道：「黎統領在哪裡，不說實話，我馬上槍斃你。」
直把那老漢嚇得跪倒地下，像搗蒜一般叩頭哀告，連聲回答：「我說，我說。黎老爺在劉參謀家中。」
黎元洪頭天夜半溜出四十一標會議廳，返回中和門正街公館，更換便衣，由執事官王安瀾帶領躲到黃土坡劉文吉參謀家中。黎元洪噙著淚水向劉文吉說道：「我身為協統，部下兵變，如革命黨失敗，以後我必受重大處分，說不定要發配邊疆。若革命黨成功，我性命能否保住，更不得而知。我在外國銀行存摺及田地契約，均在我家中側室危氏處保存。這是我數十年全部積蓄。小妾危氏原是我從堂子里領出的，我有不測，她如將存款、契約全部帶走，我那原配吳氏及三個孩子，只有淪為乞丐。你是我親信參謀，人極老實，望君照料，生死相托。」
劉文吉凄然，勸說道：「請統領寬心，大局變化無定，往往出人意料。萬一不測，決不敢辜負統領重託。」
王安瀾也在側說道：「統領不必多慮，我和劉參謀二人，總可替統領效力，暫時隱蔽這裡，可無意外，請統領放心休