如果不控制上海，则浙江的起义也容易被上海的援军扑灭。所以陈其美最终回到上海，谋划起义。
起义爆发.11月2日夜，陈其美与上海地方士绅李平书等人齐集上海自治公所，确定于次日下午发动起义进攻江南制造局。随后李平书和自治公所的警务长穆湘瑶商议保卫地方事宜，并请商团及救火联合会共同协助维持革命后的城厢内外治安。次日上午，成立临时指挥机构上海军政分府，并任命李平书担任民政总长、伍廷芳任外交代表。11月3日上午11时，闸北巡警总局预防队的巡士按原定计划请领枪支但未获批准，遂与侦探长发生冲突