I revolusjonsåret 1911 var Chen i Shanghai, og det var hans telegram av 29. oktober som nådde Chiang Kai-shek i rett tid og fikk ham til å desertere fra den japanske hær og til å vende tilbake til Kina. Mens Chiang organiserte et opprør i Hangzhou, startet Chen den 3. november et angrep med flere hundre opprørere på Shanghais manufakturbyrå. Da ble han tatt til fange av mandsjuene. Men en dag etter klarte hans opprørere å få ham befridd fra fengselet. Etter en maktkamp mot andre revolusjonære grupper i byen gjorde han seg til Shanghais militærguvernør.