此前，武昌首義后，馬超俊在香港接到黃興電報(bào)，迅即組建一支七十余人的華僑敢死隊(duì)，馬超俊為總隊(duì)長(zhǎng)，馬伯麟為副總隊(duì)長(zhǎng)，下轄三個(gè)分隊(duì)，由劉定邦、嚴(yán)兆聰、劉元興三人分別擔(dān)任。

11月17日，敢死隊(duì)自琴斷口渡河，向漢口大智門進(jìn)攻，張彪率隊(duì)反攻，敢死隊(duì)英勇作戰(zhàn)，以一當(dāng)十，兩次大敗敵軍，后以援軍不繼，乃退守漢陽(yáng)。

11月21日，馮國(guó)璋派重兵攻漢陽(yáng)兵工廠，黃興急調(diào)該隊(duì)防守。馬超俊率隊(duì)進(jìn)廠時(shí)，員工早已星散。當(dāng)時(shí)清軍攻勢(shì)甚銳，敢死隊(duì)堅(jiān)守伯牙臺(tái)、梅子山等險(xiǎn)要，學(xué)生軍亦參加作戰(zhàn)，苦守四日，傷亡甚重。25日，北軍即將合圍，黃興于下午五時(shí)來(lái)廠，親自對(duì)馬超俊說(shuō)：“武漢三鎮(zhèn)，革命軍諸多失利，漢陽(yáng)兵工廠，為重要據(jù)點(diǎn)，萬(wàn)不可失，此次義舉之成敗，胥賴此戰(zhàn)，希望廣東同志，務(wù)再堅(jiān)守一日，湖南、江西援軍，即可到達(dá)?！毖詴r(shí)，聲淚俱下。

馬超俊臨危受命，死守待援，哪知連守三天，未見(jiàn)援軍，部隊(duì)死傷大半，彈盡糧絕，分隊(duì)長(zhǎng)嚴(yán)兆聰、馬福麟均陣亡，馬超俊亦負(fù)傷。北軍占領(lǐng)龜山，革命軍已放棄漢陽(yáng)，退守武昌，得知黃興已離漢赴滬，眾感不平。馬超俊決定率部突圍，奪取小艇十余只，自觀音閣偷渡長(zhǎng)江。至江心遭北軍炮擊，舟小人眾，不堪震蕩，僅馬超俊跟馬伯鱗、凌定邦三小艇所載二十余人幸免外，其余均中彈沉沒(méi)。

幸存的官兵過(guò)江到武昌漢陽(yáng)門，守城的是張振武、蔣翊武、方維等將領(lǐng)，都是起義將士。馬上延之入城，護(hù)送至武昌都督府，謁見(jiàn)黎元洪，黎氏大加慰勉。當(dāng)時(shí)清廷已將瑞瀓革職，派薩鎮(zhèn)冰統(tǒng)帥兵艦赴援，泊漢口下游，準(zhǔn)備以巨炮轟武昌。黎元洪焦急萬(wàn)分，擬致書(shū)薩鎮(zhèn)冰，勸他反正，但又無(wú)人敢冒險(xiǎn)前往送信。馬超俊看到此種情形，就毛遂自薦，愿一死報(bào)國(guó)。當(dāng)天夜晚，他帶著信，用小劃子偷渡長(zhǎng)江，到漢口租界，找同鄉(xiāng)韋紫封，托他設(shè)法找船。韋紫封向某洋行借得小火輪一艘，向薩鎮(zhèn)冰所乘海圻旗艦駛?cè)?。小火輪懸英旗，未遭阻拒，等接近旗艦時(shí)，船上詢問(wèn)小輪來(lái)意。馬超俊回答說(shuō)給薩軍門送信，乃準(zhǔn)許只身登艦。海軍列隊(duì)握槍，戒備森嚴(yán)，經(jīng)過(guò)周密檢查后，薩鎮(zhèn)冰向他要信，馬超俊說(shuō)機(jī)密要件，必須面交，獲薩應(yīng)允，乃得晉見(jiàn)，并將黎元洪信函面呈。信函內(nèi)容主要是勸降，薩鎮(zhèn)冰閱畢考慮三小時(shí)之久。這漫長(zhǎng)的時(shí)間里，馬超俊一直在旁屏息等候，最后薩鎮(zhèn)冰乃親筆作復(fù)云：“宋卿學(xué)弟：示悉，各盡其職，此復(fù)?！瘪R超俊接信后，即返輪赴武昌報(bào)命。此時(shí)，黎元洪為避清軍炮擊，已遷居洪山寺。馬超俊乃到洪山寺晉見(jiàn)，并將薩氏的回信呈上。黎元洪看信說(shuō)：“語(yǔ)雖雙關(guān)，但無(wú)惡意，你不虛此行?！瘪R超俊當(dāng)時(shí)向黎報(bào)告道：“在我登艦時(shí)，艦上炮衣已脫下，正向武昌方面準(zhǔn)備射擊；等我下船后，炮衣又都穿上了?！瘪R超俊所運(yùn)動(dòng)海軍反正，其事本已有一定基礎(chǔ)。11月中旬，進(jìn)攻武昌的清海軍反正，海軍提督薩鎮(zhèn)冰，與黎元洪是師生，艦隊(duì)參謀湯薌銘與湯化龍乃屬昆仲。

其后，各艦自武昌下駛九江，薩鎮(zhèn)冰稱病離艦赴上海治病，黃鐘瑛任艦隊(duì)司令，經(jīng)九江林森勸說(shuō)，艦隊(duì)歸附革命軍。海軍下駛后，武漢轉(zhuǎn)危為安，黎元洪又約馬超俊面談，大為嘉許，要馬超俊做他的參謀，所有華僑同志也留在都督府工作。大家商量后，認(rèn)為大家從廣東北上，是為革命，非為做官，都不愿留在武漢。大家分乘幾條小船漂到九江。

11月28日，王占元和李純等部隊(duì)聯(lián)合攻陷漢陽(yáng)，清廷晉升王占元為陸軍第二鎮(zhèn)統(tǒng)制官，并賞陸軍副都統(tǒng)銜，正二品。

這一天，在革命軍方面，戰(zhàn)略上采取劃段防守，第一協(xié)防守白沙洲，第二協(xié)防守武昌城，第三協(xié)防守青山，第四協(xié)防守筷子街，第五協(xié)防守氈呢廠，第六協(xié)住房洪山為總預(yù)備隊(duì)。第七、八兩協(xié)守衛(wèi)金口、君山等處。黃興南下后，代理總司令蔣翊武駐洪山。

黃興率部在漢陽(yáng)堅(jiān)持和清軍對(duì)峙一月之久，為各省光復(fù)騰出時(shí)間和空間，清廷看到大勢(shì)已去，方遣使著手南下議和。民國(guó)肇建之基礎(chǔ)在此。12月2日，清軍炮擊軍政府，導(dǎo)致大火不滅，黎元洪出城走避。恰逢傳聞袁世凱同意談和，又將其迎回。不久，和議果然成功。