山西省起义的第二天，云南昆明又举义旗。
云南籍在日本留学生加入同盟会的人数较多，同盟会云南分会早就在东京成立，分会支部长是吕志伊。吕志伊字天民，云南思茅人。1904年留学日本。次年参加同盟会，被推为同盟会云南主盟人。与赵伸等发刊《云南》杂志及《滇话报》，宣传革命。1908年与杨振鸿等发起云南独立会，发表宣言，同清廷断绝关系，并组织人员支援河口起义。同年冬赴仰光，与居正同任《光华日报》、《进化报》主笔。1910年返回上海，任《民立报》主笔。次年与宋教仁、陈其美等组织中部地区同盟会，准备在长江流域发动起义。
云南省内的同盟分会在1906年成立。同盟会会员杨大铸、徐濂、张大义等先后成立了文明演说会，编刊《云南旬报》，出版《新云南》、《醒滇梦》等书籍，组织云南公学会，以研究科学为名，其实则是积极从事革命活动。杨大铸得到云南谘议局议长张世勋等赞助，又在昆明设立云南国民大会，以“挽回矿权”为口号，暗中推动革命运动。
在云南新军中，有不少中级军官是革命党人，这些人都是留日学生，在日本士官学校毕业，其中有37协统领蔡锷著作、演讲、书信、电报、便条、笔记、批注等材料汇编而，74标1营管带唐继尧，74标2营管带刘存厚，74标3营管带雷飙，73标3营管带李鸿祥，炮兵19标2营管带刘云锋，炮兵19标3营管带谢汝翼，马兵19标教练官黄毓英，机关枪19营管带李凤楼，工程19营管带韩凤楼、陆军讲武堂代理监督沈汪度，讲武堂教官张子贞、顾品珍、刘祖武、庾恩旸（兼炮兵19标1营管带）、陆军小学堂总办罗佩金、参谋处总办殷承瓛、督练处副参议官李根源、74标教练官赵又新等等。
此外，李烈钧、方声涛、张开儒等也在讲武堂任过教官。
在云南起义中起了重要作用的是蔡锷和李根源。
蔡锷字松坡，原名艮寅，湖南邵阳人。父亲是个裁缝，家贫，无法供他上学苏泰兴人。留学日本、英国。后任北洋政府地质调查所所长。，被当地名士樊锥收为免费弟子。1896年，14岁的蔡锷考中秀才，后到长沙入时务学堂，梁启超、谭嗣同、樊锥均在学堂教书，对他影响很大。戊戌政变后至沪入南洋公学。次年，16岁的蔡锷东渡日本求学。先后入东京大同高等学校及横滨东亚商业学校。1900年，随唐才常回国，参加将在汉口发动的武装起义，事败复去日本，入成城学校，继入士官学校，学习军事。同革命党人黄兴、陈天华、宋教仁等常相往返。1904年回国后，曾在江西、湖南军事学堂任教职。1905年夏，被调至广西，历任新军总参谋官兼总教练官、陆军小学堂总办、新军混成协协统等职，对训练新式军队极负时誉。黄兴、赵声、谭人凤都曾到他军中活动。1911年初调至云南新军。
同盟会会员黄毓英希望蔡锷支持革命，蔡道：“时机不到干不得，时机成熟绝对同情支持。”
李根源字印泉，云南大理人。1904年去日本留学，次年加入同盟会。1909年同唐继尧、罗佩金、顾品珍、谢汝翼、刘祖武、庾恩、刘存厚、李烈钧等人一起，毕业于日本士官学校，返回昆明。任云南陆军讲武堂监督。次年升任讲武堂总办，沈汪度、张开儒分任监督、提调，云南讲武堂完全落入革命党人手中。
云南讲武堂是全国少有的几个讲武堂之一，是西南各省最重要的军事教育机构。附近各省有志学习军事的青年，不惜远道来这里就学，其中便有一位英姿青年朱德从四川来到这里。
云南讲武堂在1909年秋成立，设甲乙丙三班，分步、骑、炮、工四科，招收学员400余人。甲班从新军驻扎在云南的第19镇的管带、督队官、队官、排长中选调120余名学员，乙班从巡防营管带、帮带、哨官、哨长中选调100余名学员；丙班招考贡生、生、秀才、普通中小学生及识字健壮青年。同盟会在讲武堂建立组织，发展会员，秘密传阅同盟会宣传革命的书刊，酝酿革命起义，成为云南革命党人的重要据点。
云南总督李经羲对李根源有了戒心，委派他赴滇西办理防务，历时半年。回省后，即被削去讲武堂总办职，调任督练处副参议官，这是个闲职。
1911年8月，讲武堂300余名学生立意起义，策划于8月12日特别班毕业，李经羲总督来讲武堂行毕业式、发文凭时，即行刺杀，共同举事。监督沈汪度、总办唐继尧均知其事。沈即告之谢汝翼，谢认为时机未到，少数人骤行之，必至失败，极力阻止。
特别班学生100余人毕业，同盟会会员朱德、范石生、杨蓁等被派到云南新军中担任队官。
武昌首义后，云南革命党人狂欢欲舞，策划起义。
李经羲和新军统制钟麟同，异常惶恐，连日召集各司道密议，飞调蒙自防军4营来省城；军械局筑碉楼，以防袭击，夜晚派侦探到巫家坝74标、炮队搜索，严加防范。
蔡锷任职协统，阶级较高，资格较老，且有才干，有眼光，众人拥他领导起义。蔡锷、唐继尧、刘存厚、罗佩金、雷飙等人密议：联络官兵，与可靠之官长逐
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