同盟会因为种种关系，把革命任务分开江南江北两部分。中山先生与同志们研究发动起义的地点，大家都主张在江南。因为一方面江南离北京远，发动起来，北方的清军不容易集中反击，一方面江南有海口，易于输入军需品及得到外力的援助，且江南的革命潮亦较江北为高。因此，江南江北所负的任务就不同了。当时决定山西所负的任务是革命军到河南时，山西出兵石家庄，接援革命军北上。这是辛亥革命以前的决策。
当辛亥革命的前夕，山西军队分新军与旧军两部。新军为一个混成协（旅），下辖步兵两标（团），骑兵炮兵各一营，工兵辎重兵各一队（连），姚鸿法任协统（旅长）后，将骑兵营和工兵队拨归一标代管，炮兵营和辎重兵队拨归二标代管，全协共四千馀人，悉驻太原。旧军为巡防队十三个营，亦共为四千馀人，除分驻绥远、大同、代州（代县）、平阳（临汾）者外，驻太原者计三个营。旧军保守太甚，不易向革命方面转变，新军则大半为我与我的盟友或同学所统率。我回晋之初，被派为山西陆军学校教官，三阅月升任监督，旋为实际掌握新军，以种种努力，获调山西陆军第二标教练官（中校团附），一年后升任标统（团长）。这时一二两标虽改名为八十五标与八十六标，但人仍多以一、二标称之。其间清廷于北京学办留学生朝考，我遵命前往应试，得中举人。
那时山西军中的山西籍人不过十分之二，且多是所谓“老营混子”。我于就任标统后，为使新军易于掌握，且易成为有朝气有团力之革命武力，于是提倡征兵。山西巡抚丁宝铨与新军协统姚鸿法咸表赞同。而此事之得以迅速成为事实，则尤应特别归功于山西谘议局局长梁善济的支持。征兵制度实行之年，新军步兵两标中十分之六以上的兵员即皆成为山西籍的劳动农工。其明年，新兵与旧兵就成为八与二之比了。姚协统鸿法虽非革命党人，但与我交情甚笃。他升任山西督练公所总办（主全省兵事者）后，曾向我说他已与北京方面洽妥，我出五千两银子，他所遗协统之缺由我升任。因为他父亲时为陆军部侍郎（次长），他向陆军部主管人关说此事，甚有把握。丁巡抚宝铨、梁局长善济亦皆劝我出此。我则以革命的事重在下层，离的下层远了，即不好组织革命力量，掌握革命行动，遂婉谢之。
为进一步使两标新军革命化，我与盟友赵戴文、温寿泉、南桂馨、张瑜、乔煦，常越日夜密谋，决定一面发起成立山西军人俱乐部，表面上研究学术，实际上团结革命同志，暗中鼓动革命；一面组织模范队，表面上作训练的表率，实际上作起义的骨干。
我第一次回国时由日本带回之炸弹，一直由我们的同志保存到辛亥革命的前夕。本来打算以一颗由王建基、徐翰文携绥远，一颗留太原，俟秋季祭孔时，同时分炸绥远将军与山西巡抚。嗣经再三斟酌，此种举动之后果，非我们所能把握，不若运用军队成功，再举义旗，在革命前途上更为有利，且能符合同盟会全盘革命计划，遂即决定中止。
我没有等到革命军到河南，就紧跟着湖北武昌之后，在太原起义。这并不是既定的计划，而是受了事实的逼迫，使我不得不提早行动。
在山西巡抚陆锺琪于武昌起义后，特召其子亮臣来晋，作缓和革命之计。亮臣与我是日本士官学校同学，但属泛泛交，主张亦不接近，不过他知道我曾参加同盟会，且是铁血丈夫团中人。他到晋翌晨，即访我谈话，一见面就说：“我此次来，即为与兄研究晋省对武昌事件当如何应付。兄有意见，弟对家父尚可转移。”我当时答复他说：“武昌事件的真相，我尚不知；黎元洪究竟系为革命而起义，抑系别有原因，我也不明白。是不是我们现在谈应付武昌事件的话，还有点太早。”他又说：“我们还可以再观察几天。不过我可以和你说，最后需要家父离开时，我也能设法。”我笑了一笑说：“这话说得哪里去了。你来，我们更说不到那样的话了。”他临行时，又和我说：“过两天，我们是不是可以和兰荪（姚鸿发字）一起谈谈？”我说：“可以，你通知他，还是我通知他？”他说：“我通知罢。”
在这时候，有两件事逼迫得我实在不能等候。一件是山西有五千支德国造的新枪，要借给河南三千支，随带子弹，且已运走一部分。一件是要把一、二两标分别开往临汾与代州，而由巡防部队接替太原的防务。亮臣与我见面的当日晚间我就到姚总办处问说：“亮臣曾否来访？”他说：“来过了，他并且说和你谈得很好，是不是再过几天我们共同谈谈？”我说：“总办决定罢！”我辞出后，向督练公所的办公人员打听，知道运枪与开兵的事，已决定赶速实行。此时我益猜疑陆亮臣此来，完全是想敷衍住我，把运枪和开兵两事做成。而此等计划，不只是陆巡抚一人打此如意算盘，官绅军界中亦均有参与其谋者。
我从督练公所回来，赵戴文同志就在家中等我，一见面就问我说：“陆公子来干什么？”我说：“他也是计划响应武昌。”他说：“可靠么？”我说：“我们今天不研究他可靠不可靠，我正要找你研究由他来得到的感想，作我们决策的依据。”他接着问：“你看他究竟来作什么？”我说：“顶好也是敷衍住我们，完成运枪开兵的事，然后静观革命情势的发展，如果革命有过半成功的成份时，拥戴上他父亲，联合上大家，作一个突变，与响应武昌起义是不会有丝毫实际效用的。”他说：“事既如此急迫，是不是要和大家商量个办法？”我说：“革命是个危险事，与大家谋，不易成功，反易泄露。”
这段话谈完之后，我就与赵戴文同志估计了一下我们在新军中可能使用的力量，认为我的二标的三个管带（营长）张瑜、乔煦都是我们的坚强同志，只有瑞墉是个旗人。其馀下级军官，都很可靠，行动的时候，只要把瑞墉一个人囚禁起来，即无其它顾虑。骑炮营是些老军人，不赞成的，也不会反对，且炮兵中有不少下级军官和头目（班长），是我们的同志，可能控制该营。工辎队虽不同情，亦不会有急剧的抵抗，且人数又少，关系不大。需要特别注意的，只有一标，因为一标的黄国梁标统与我私交虽好，但不是同志，他的三个管带白和庵、姚以价、熊国斌亦然，故只能从下边运用，因为队官（连长）与头目之间，我们的同志还不少。研究到这里，赵戴文同志说：“姚以价不是你的同学么？他虽然是保皇党，但保皇党已无前途，你是不是打算在他身上用力？”我说：“是的。但按他的性情，不加逼迫，他不愿冒险。他所以不参加同盟会，而参加保皇党，就是因为不愿冒险，不过逼迫他的路子还有。”
越数日，首先接到开拔命令是一标一营，开拔日期为阴历九月初八日（阳历10月29日）。我得到这个消息后，认为起义的时间不能再缓，即决定于九月初八日起义，时为武昌起义之后十九日。起义的前一天，我派张树帜同志去一标运动，并吩咐他先运动同志中的下级官和头目，再影响非同志的下级官和头目。将下级官和头目运动好后，以下级官和头目带起军队来，逼迫营长，只要他们不障碍，就不可毁伤他们。一面并嘱该标见习高冠南纠合同志暗中协助，先从一营入手。因一营奉令于九月初八日出发。出发之营，于出发前一日，方发给四万粒子弹。二、三营尚未奉到出发命令，故未领到子弹。联系的暗号，约定运用好后，即在电话上告我：“债讨起。”如运用不好，则告我：“债不能讨。”张树帜同志临行时，我又告诉他说：“你纵使运用不好，也不可离开一标的队伍。如二标发动时，你在一标能拉多少算多少，至少也要纠合我们的同志带队响应。”
张树帜同志走后，我即招集二标中下级军官同志十一人开会，我首先问他们说：“我们是遵命开拔，还是起义？”大家同声说：“我们应该起义。”我又问他们说：“一标不同情怎么样？骑炮营有没有办法？”他们说：“炮兵可以设法，骑兵没甚关系，一标至少也能拉出一半人来！”我说：“好罢！那么我们等等看，先把二标的动作研究研究！”讨论至午夜，一标有电话来，知道运用成功，当时就决定让他们回去照计划于翌日早晨开城门动作，一标打抚署前门，二标打抚署后门。开会的同志刚出了我的门，瑞墉之弟瑞禄就拦住大家，拉住排长李执中的手问：“你们开会做什么来？”机警一点的同志说：研究开拔的事。’但李执中认为事已败露，遂跳了井。他们返回来报告我，我很着急，但仍命大家与我保持联系，照原计划行动。实则当时官场中对革命的警觉性不够，他们虽知道我们开会，并未防我们起义。
张树帜同志到一标运动，费的周折很大，起初不只革命与不革命的人意见纷歧，即革命同志中，也有主张等队伍开出南北再行举义回打太原或围困太原的。惟因军心倾向于不开拔者多，故最后得以运用一致。首先一营中几个头目联合到三分之二的头目，将军械库开了，子弹抢了，锅碗全粉碎了，表示其破釜沉舟的决心。然后二营亦起而响应，向一营分得子弹一部，并决定翌日晨由二营管带姚以价指挥入城。
一、二标均联系妥当之后，时已午夜后二时，我因李执中跳井的事恐有泄漏，便拿起电话耳机听有无说法。刚拿起耳机来，就听到抚署告督练公所与提学司说：“武昌大智门克复，鄂乱不日可平，应告军学两界。”接着听见督练公所电话叫一、二两标。当时我深恐这个消息传下去，可能遏止了翌早的举动，遂一面着人告知二标本部勿传此电话，一面听一标是否传此电话，许久迄未听得。后来才知道那时候一标本部通各营的电话早被我们的同志割断了。
九月初八日（阳历10月29日）天刚亮，我就到二标二营，因将该营管带瑞墉囚禁之后，须我特为照料。我并告知一、二两标对陆巡抚及其公子暂囚勿伤。兵动后，我督率二标先攻抚署后门之巡防队，因非攻破巡防队，不能攻抚署后门。一标向抚署前门进攻时，协统（旅长）谭振德在抚署门前厉声的说：“你们造反啦！赶紧回去，不究！”我革命军中有一位杨潜甫同志（杨乃山东曲阜人，亦为同盟会盟友，系盟友赵守钰任二标三营督队官〈营附〉时，经另一盟友贾铭甫之介绍其来晋者。起义前一日晚，一标破釜沉舟的行动，也是他领导起来做的），反激他说：“协统也知道革命的大义么？如知，指挥我们向前；否则，请退！”谭尚力阻不退，杨潜甫同志乃举枪将其击毙，奋勇当前，带队冲入抚署。抚署卫兵未作抵抗即纷纷溃散。陆巡抚此时衣冠整齐，立于三堂楼前，陆公子亮臣随其旁。陆公子说：“你们不要动枪，我们可以商量。”陆巡抚说：“不要，你们照我打罢！”当时因陆巡抚之随侍有开枪者，遂引起革命军之枪火，陆巡抚与其公子亮臣均死于乱枪之中。陆巡抚、谭协统、陆公子，与我们的立场虽异，而他们忠勇孝的精神与人格则值得我们敬佩。因为立场是各别的，人格是共同的，故我对他们的尸体均礼葬之。
是日，山西谘议局及军政民代表集会，举我为山西都督，温寿泉同志为副都督。我在就任都督的大会上，曾向军民说：“太原虽然光复，不可认为成功。因革命如割疮，我们已往等于医学校的学生，今天才是临床的大夫，亦可以说今天才是革命的开始。原与孙先生约定革命军到河南时山西再动，今不得已而早动，对全局好处固多，而我们的困难亦甚大，愿与诸同志军民本高度的革命精神与清军作战，先求固守。”在与文武僚属的集会上，曾向大家说：“只为人谋，不为己谋，成功是成功，失败亦是成功，圣贤是也。为人谋，亦为己谋，成功是成功，失败是失败，豪杰是也。只为己谋，不为人谋，失败是失败，成功亦是失败，糊涂人也。吾辈当勉作前者，忌作后者。”在与我的同志的集会上，曾向他们说：“尽人事听天命，为社会上普通的道理，我们革命同志应当具有‘谋其事之所当为，尽其力之所能为，天命与人事何分’的意志。”这三个场合上说的这三段话，我现在忆及，犹历历如在眼前。
经过整天忙乱之后，傍晚才到寓所接受亲友对我的道贺，因为这一天适为我二十九岁的生辰。在我自己实在没有兴致顾及这些私事，因为从这一天起，革命的担子更沉重的压在我的双肩，一切一切都需要亲身处理与担当。
就在这一天晚上，我住在二标二营，一标三营管带熊国斌忽然带着他的全营兵来，一见我就说：“我是来保护都督来了。”我素日深知他是巡抚派，此来必然是乘我不备为陆巡抚报仇。我毫未迟疑的答复他说：“好罢！你先命你的队伍架枪集合，集合好后向我报告，我给他们讲话。”当他再进来向我报告时，我就一枪将他击毙，并向他的部下宣布说：“熊国斌是要反革命，现已被我处决。你们赞成革命的枪架原地候命，不赞成革命的目的自动回营。”结果有两连留下，其馀溃散，结束了这一惊险的场面。我从献身革命迄今，有八个自分必死而未死的场合，这可说是八次中的第一次。
虽然在我举义之次日，清廷即下诏罪己，准许革命党人依法组党，但有识者皆知此不过缓和革命欺骗世人的手法，并非真心悔祸；为中国的前途计，必须彻底摧毁满清的统治。我虽然向军民宣布先求固守，然我的内心中总认为山西在崇山峻岭之中，对清廷影响尚小，顶好是出兵直隶（今河北）正定，一方面可堵住山西的门户，一方面可断绝平汉路的交通。惟感力量不够，又不敢轻作尝试，于是仅先移师一部进驻娘子关，视清廷对我行动，再作攻守之计。果清廷命第六镇（师）军由旅长吴鸿昌统率，向山西来攻，并辅以旗军，而防其贰。
我正与诸将领及幕僚人员集议如何迎击清军进攻，忽有清军第六镇统制（师长）吴禄贞将军之参谋周维桢君持吴函来见。吴将军给我的信，开首说：“公不崇朝而据有太原，可谓雄矣。然大局所关，尤在娘子关外。”继又说：“革命之主要障碍为袁世凯，欲完成革命，必须阻袁入京。若袁入京，无论忠清与自谋，均不利于革命。望公以麾下晋军东开石家庄，共组燕晋联军，合力阻袁北上。”吴禄贞将军为士官同学，惟较我早四期，故前未之识，但我深知其归国后，积极致力于革命工作，故当时即拟以同意复之。但我的幕僚人员则以为应防其诈，我说：“岂有骗人的吴禄贞么？”他们都说：“今清廷势力尚属完整，不能不加防范。”于是先与吴军合歼旗军，以清燕晋联军之障碍。当托周维桢君建议吴将军先令旗军攻固关，晋军击其前，吴军击其后。旗军歼，燕晋联军之举自可实现。
从周维桢君的谈话中，知道太原起义之同日，驻滦州清军第二十镇统治张绍曾，协统蓝天蔚驰电清廷，促请立宪，并削去皇族特权，组织责任内阁。清廷深惧滦军兵临城下，一面令资政院起草宪法，对张等传令嘉奖，一面派吴禄贞将军赴滦宣抚。张、蓝、吴同为士官同学，且志同道合，吴将军乃在滦军中鼓吹革命，全军为之感动。比得悉清廷令第六镇军攻晋，乃疾返军次。始欲只身入京，吁请清廷正视大局，延缓攻晋，继虑恐因滦事被执，乃诡以招抚晋军入告。清廷虽疑其不诚，然卒以山西巡抚授之，冀以爵诱。殊不知革命志士只知一义，非利禄所可动摇，清廷此一任命正给了吴将军一个联晋覆清的护符。
周归后，我复使当时担任参谋职位的士官同学仇亮促吴进兵，并在电话中与吴开玩笑：“将军为巡抚所动了罢！”吴回复我说：“这是那里话，我们应该当面谈谈，共罄所怀。”于是我们就约晤于太原石家庄间之娘子关。吴将军于九月十四日（太原光复后六日）偕旅长吴鸿昌、参谋何遂依约而来。吴与我谈话中，述及袁世凯所练六镇新军，除第一镇为旗人，第六镇为吴部外，其馀统制，皆为袁之私人。清廷虽忌袁，此时又必须用袁，故九月十一日宣布摄政王载沣退位，内阁总理大臣庆亲王奕劻輦輵訛罢黜，十二日即授袁为内阁总理大臣。袁一入京，则六镇新军为袁用，即为清廷用，吾辈欲成大事，必须阻袁入京。我对他的看法，立即表示赞同。当时因吴将军只带少数参谋人员进入山西革命军防线之内，充分表示他的诚意，于是我的幕僚人员亦均释其疑虑，不再坚持先歼旗军的条件。我遂即决定派一个混成旅至石家庄，与吴将军所部合组燕晋联军，吴任都督，我任副都督。临别时吴问晋军何时开动，我说：“第一列车随公而后即开。”
吴将军返石家庄后，以车站票房为行辕，夜与其参谋周维桢、张世膺治军书，忽有人入，以贺任晋巡抚为言，枪击中吴要害，周、张两参谋亦同遇难。时为九月十六日午夜，实乃十七日之早一时。晋军先头部队第一营，由刘国盛率领，于斯时甫至，惊悉吴将军被刺，且见石家庄秩序大乱，乃原车返晋，并拆毁铁路十馀里，以断追路。当时在吴部之同盟会盟友随晋军来归者，有孔庚、王伯轩、倪普祥、李敏之诸君。据他们说：吴将军之死，乃清廷以二万两银子买通其部下吴旅长鸿昌所图，与一般所传刺吴将军者为周旅长符麟微有出入。
此一意外祸变，使我们阻袁入京之谋成为泡影，饮恨之深，实非言语可以形容。而吴将军之英俊豪爽，肝胆照人，料事之确，谋事之忠，在娘子关之短短一会，在我的心目中永远留下不可磨灭的印象。为表彰其壮烈精神，特于民国二年（1913年）发起铸铜像，建石碑，撰文表于成仁地点，以纪念之。
清廷以第六镇军经此变故，不克平定晋事，乃于十月下旬复遣其精锐第三镇军由娘子关攻入。这一支兵的带兵官，如统制（师长）曹锟，协统（旅长）卢永祥，管带（营长）吴佩孚，队官（连长）王承斌，司务长（特务长）张福来，皆为后来北洋军阀之重要人物。
清军击破娘子关后，我前敌总司令姚以价率众退返太原。此时有主张烧毁太原城者，有主张与清军议和者。我为保存革命力量，决定分向南北退守，以图再举。当商定由副都督温寿泉率南路军退晋南，我率北路军入绥远。当时我与大家说：“九月初七日决定起义之深夜，我即得悉武汉大智门有被清军克复之讯，那时恐影响起义之信心，始终未与诸将士言。我敢断定今后革命军必随全国人心而蜂起，最后之胜利必属于我们。革命工作是以小敌大，以寡敌众，必须经百败而后成。今日之分退，即将来合攻之基，我们的同志必须百折不回，奋斗到底。”
乘马出北门后，我与偕行之总参议赵戴文，总司令孔庚，兵站司令张树帜三同志说：“今日在马上身轻欲飞，才感到世所谓‘如释重负’之语，是怎样的情景。”盖我自起义至退出太原，历时四十五日，未脱衣，未就床，故至此特有是感。
北行抵河曲，得清同治年间所制上镌“神功大将军”大炮四尊，能容火药十斤，射程三华里，声闻三十华里，众以天意助我，士气大振。我乃与诸将士于阴历十一月初四日在河曲之黄河滩郑重盟誓，然后向绥远进发。二十三日行抵包头城下。包头清军欲以供给军饷不入包头城为条件，我答以限两小时腾出，否则即攻。其实我军实力不若包头清军远甚，而包头清军果于两小时内撤出，此即革命精神有无之所关。
入包头整补之后，继攻归绥。时清廷已调第一镇之一个旅增防归绥，官兵纯为旗人，战斗力亦强。故我归绥之战，未能获胜，且因桃子壕之役前敌总指挥王伯轩阵亡，士气颇馁。夜聚诸将商之，均言进攻恐全军覆没。我说：“胜败之机不在敌人，而在我们。转败为胜，此正其时。”诸将归后，赵总参议戴文说：“观诸将战志，进攻恐难有利，将如何？”我这时才告他说：“太原谘议局暨军政界人士秘密派人赉文，欢迎我回省，我打算即刻回攻太原。因归绥是我们的副目标，最后目标是收复太原。我亦知攻绥不利，但不愿先告诸将，以防夜遭不测。”次早，我仍下令进攻归绥，前进五里后，停止待命。比及东行五里，我复下令转向南进，大家才知道是回攻太原。行抵晋北之神池，有一天主教外籍神父来欢迎我说：“共和了！共和了！”诸将士甚为兴奋。我对诸将士说：“共和虽已宣布，回太原尚须奋斗！不宣布共和我不悲观，宣布了共和我们反不敢乐观。更应整饬军纪，争取民心。”
沿途餐风露宿，阴历除夕赶抵忻州。翌日接获段祺瑞电，嘱我在忻州小住，勿攻太原，俟张巡抚锡銮退出太原，再行回并。我即复电说：“议和是全国的事，回太原是我的责任，清军必须迅速腾开太原，否则即日进攻。”段祺瑞遂复电谓：“已令张锡銮离晋回京，仍望维持和平。”我当复电允诺。太原各界代表闻讯纷来欢迎，我乃率部和平重返太原，执行山西都督任务。
我于太原光复之初，即派南桂馨同志间关南下，向中山先生与同盟会诸负责同志报告太原起义的经过与提前动作的衷曲，并充任山西的代表。其后，光复各省代表选中山先生为中华民国临时大总统。中山先生在南京就职，以迄临时参议院成立，南北议和，清帝溥仪退位。这一段时期，正是清军由娘子关攻入，我退出太原转战绥远的阶段。当时因通讯联络不便，以故这些发展一直到返回晋省才得明了。
中山先生为急求国内的统一，以溥仪退位之次日，即向临时参议院辞去临时大总统职，并举袁世凯自代。他自己则甘以在野之身，赞襄政治，促进建设。民国元年（1912年）秋，先生为树立议会政治的规模，以同盟会为基础，而合统一共和党、国民共进会、共和实进会、国民公党，改组为国民党，八月二十五日在北京成立，先生被推为理事长，黄兴、宋教仁、王宠惠、王人文、王芝祥、吴景濂、张凤翙、贡桑诺尔布輩輮訛被推为理事，胡汉民、张继、谭延闿輩輱訛、于右任輩輲訛等与我被推为参议。改组工作与国民党成立大会，均系在先生亲自主持下进行。
斯时，张謇所领导的统一党与黎元洪所领导的民社党，又拉了几个小的政团，亦合组为共和党，推梁启超为领袖。中山先生曾呼吁两党以英美先进国为模范，以公理是非为依归，不以党见相倾轧，完成美善的政党政治。
是年九月，中山先生由北京莅晋，十九日，在太原各界欢迎大会上，曾嘉勉我们说：“去岁武昌起义，不半载竟告成功，此实山西之力，阎君伯川之功。不但山西人当感戴阎君，即十八行省亦当感谢。何也？广东为革命之原初省分，然屡次失败，满清政府防卫甚严，不能稍有施展，其它可想而知。使非山西起义，断绝南北交通，天下事未可知也。”又对山西商学界欢宴上演讲说：“前在日本时，尝与现任都督阎君谋画，令阎君于南部各省起义时，以晋省遥应。此所以去年晋省闻风响应，一面鼓励各省进行，一面牵制满兵南下，而使革命之势力迅疾造成也。”又在我的欢宴会上演说：“武昌起义，山西首为响应，共和成立，须首推阎都督之力为最。今非享福之时，尚须苦心建设十年，方可言享福。文摒一己权利，为四万万同胞谋幸福，愿与各位共勉之。”这对我实在是过奖之辞，而山西革命同志与全体军民，受此鼓励，则感到万分兴奋，并对我们伟大领袖孙总理永远崇拜不已。总理临行时，特嘱：“北方环境与南方不同，你要想尽方法，保守山西这一块革命基地。”
