１９１１年４月２７日黄花岗起义爆发。黄兴身先士卒，亲率敢死队百余人，猛攻清廷两广总督府，虽被枪弹击中右手食指中指，仍坚持战斗，最终因敌众我寡，起义失败。
１９１１年１０月１０日，武昌起义爆发。黄兴于１０月２８日抵达武昌，１１月３日就任中华民国军政府战时总司令。在黄兴指挥下，起义军在汉口、汉阳与清军血战，坚持了一个多月的时间，为各省响应武昌起义，宣布独立赢得了时间。
１９１１年１２月中旬，黄兴被各省代表会议推举为大元帅，但黄兴坚持应由孙中山来担任大元帅。在革命过程中，黄兴始终坚持孙中山的领导地位，甘当配角。１９１２年１月，南京临时政府成立后，黄兴被任命为陆军总长兼参谋总长。４月，黄兴被委为南京留守，６月，辞去南京留守一职。
１９１３年７月２９日，南京讨袁战事失利，黄兴由上海避走香港，后去往日本。为促进党内团结，一致讨袁，黄兴于１９１４年６月底前往美国等地。在此期间，黄兴多次致函革命者，敦促兴师讨袁。
１９１６年７月８日，在国内各界邀请下，黄兴归国抵上海。但由于积劳成疾，他于１０月３１日病逝于上海，时年４２岁，１９１７年４月１５日，国葬于长沙岳麓山。
在这位辛亥革命元勋逝世百余年后，黄兴的家乡已经站在了新的发展起点上。被浏阳河三面环抱的黄兴镇，文化底蕴深厚，人文资源丰富，自然风光秀美，区位优势明显，是长沙经济发展和城市建设的前沿阵地，如今正着力打造“黄兴现代市场群”“黄兴文化产业园”“高铁会展经济区”“汽车及配套产业走廊”四个特色版块。
