1909年春与刘复基再赴上海。

参加新军

1909年秋，刘复基去汉口协助詹大悲接办《商务报》，蒋翊武便随刘去了汉口，任《商务报》编辑。汉口的革命活动非常活跃，不少革命者潜伏在新军里，成立团体，积蓄力量，使许多官兵接受了革命思想。蒋翊武到汉口时，新军中有一个革命团体叫群治学社，蒋翊武、刘复基、詹大悲为加入这个组织，便以访员（记者）身份前往鄂西采访，因为学社负责人杨王鹏等所在的第四十一标正在那里驻防，三人在潜江遇上了学社成员蔡大辅，蔡写信介绍他们回武昌去找留守的负责人李六如。路过天门，为策动新军，蒋翊武决意从军，经人介绍，投第二十一混成协四十一标三营左队。

不久，群治学社的活动就受到了挫折，1910年9月改组为振武学社，推杨王鹏为社长。但振武学社也为清政府所不容，杨王鹏、李六如等被迫离去。随后，1911年1月30日，振武学社改名“文学社”，以“联合同志研究文学”为名掩护革命活动。1911年3月15日，文学社在武昌小东门内同文学舍召开正式的成立大会，蒋翊武被推为社长，王宪章为副社长，刘复基为参谋部长。

文学社成立后，积极扩大组织，开展活动，在新军中积极发展会员。不久，新军各标营都有了文学社的成员和组织。当时，武汉的新军有一镇、一混成协，兵额共计1.5万人，文学社成员竟占1/5以上。

武昌起义

1911年9月24日，文学社与湖北另一个革命团体共进会的领导骨干在武昌胭脂巷举行联席会议。会上推举共进会领导人刘公任军政府总理，蒋翊武任革命军临时总指挥（有说是临时总司令），共进会另一领导人孙武任参谋长，起义准备工作由这两个团体组成的指挥机关抓紧进行。10月9日，汉口机关部失事，党人名册、印信被查抄，起义计划暴露，形势十分危急。是日，蒋翊武恰好赶回武昌，毅然决定当晚起义。此时军警四出搜捕党人，起义总指挥部被破获，刘复基、彭楚藩等被捕，蒋翊武乘间逃逸，潜匿新沟（今监利）以待。10日，武昌起义，全城光复。12日，蒋翊武赶回武昌，任湖北军政府军事顾问兼联络使，奔走于武昌、汉口之间。提议扩充军队，组建两支义勇军，保卫汉口、汉阳。后补任为湖北军政府军务部副部长。11月27日，汉阳失守，黄兴离汉，蒋翊武被推为战时总司令部监军，后接任护理总司令，负责指挥。

1911年12月6日，因清政府与革命军停战，蒋辞去总司令，仍以招抚使名义驻汉口。

反对独裁