当晚，黄兴回到寓所。夫人徐宗汉和张竹君女士正在等他归来。黄兴把迎接孙文情况说过，又道：“总理明晚召集干部会，但那尚贤堂人声嚣杂，不得安宁，要找个合适的地方才好开会。”张竹君道： “那就在哈同花园。章太炎先生曾下榻那里，革命同志相率访问，每日集议。现章先生去南京，花园宾馆空闲出来，可以借来开会。”黄兴道：“哈同花园甚好，环境优美清静，只是又要烦你前去商谈 接洽。”张竹君道：“天亮我就先去找哈同商量。”黄兴道：“你去哈同花园，我须向南京打电话，要遁初（宋教仁字）赶回开会。”
次日晚间，在哈同花园设宴，同时召开同盟会最高干部会。出席者有：孙文、黄兴、宋教仁、胡汉民、汪精卫、陈其美、马君武、居正、张人杰等。席间，边饮边谈。闲话说过，黄兴便道：“我有正式 提议：湖北黎都督、江苏程都督、浙江汤都督先后通电，敦请总理回国组织政府。我拟再以吾党名义提请南京各省都督代表会，举吾党总理为民国总统，不知诸位意见若何？”胡汉民道：“武昌首义， 克公率军鏖战阳夏，光复东南十七省。各省代表多是同盟会员，组织政府事，当然由吾党决定。吾党总理出任民国总统，乃顺理成章之事。”
居正则将在武昌出版的《中华民国公报》从公文包中取出，说道：“武昌首义后第三天，便出版《中华民国公报》，即以吾党总理名义号召天下。吾党总理出任民国总统，实为天经地义。”宋教仁道：
“举吾党总理为民国总统，克公出任内阁总理。”黄兴道：“我不组阁。如组阁请另举贤能。”胡汉民主张不设总理。于是，就总统制和内阁制各抒己见，相持不下。
孙文道：“内阁制适于正常时期，为不使元首处于政治要冲，所以由内阁总理对国会负责。而现在为非常时期，我们不能对于唯一置信推举之人，又设法防制。我自己也不愿自居神圣赘疣，耽误革命大 计。”张人杰道：“先生说得好，吾等唯有遵从先生意见。”宋教仁力争道：“内审国情，外察大势，我认为内阁制最适于民国。”黄兴劝阻道：“遁初不必坚持己见，即以先生意见行事。方案既定， 时间紧迫，我们明日去南京，与各省代表商量。”
第二天，黄兴偕宋教仁等专车赴南京，出席各省都督府代表会。黄兴举荐孙文为总统候选人。并提三项提案：一、改用阳历纪元；二、武昌起义后以黄帝纪元，改为中华民国纪元；三、政府组织采取总 统制。经代表讨论：一二两案并为一案，惟民间久用阴历，改为阳历后，注明阴历节候，以利农事。宋教仁又提出政府采取内阁制，黄兴仍谦逊不允，遂通过总统制。时间紧迫，决定由代表会秘书处筹 备一切，隔日举行正式选举。
晚间，孙武率领随员拜访黄兴。原来孙武由武昌乘轮至上海，适逢南北和议休会。孙武急去沪军政府找陈其美，要他引见孙文、胡汉民。陈其美严词挡驾，说总理正在研究起草就职宣言，住址保密，谢 绝会客。后闻黄兴在南京筹组政府选举总统，便乘晚车赶来。
孙武身穿将校呢制服，前呼后拥，气概非凡。黄兴整日游说，已甚疲劳，强打精神出来接待。略为寒暄，孙武说道：“黎大元帅委派我为民军军事代表，出席上海和议。英国驻汉领事转来英美公使意见 ，提出武汉三镇不做战场一事，黎大元帅通电各地军事长官征求意见。现南北和议休会，尧卿特前来向克公请示机宜。”
黄兴半天不语。只因孙武原对黄兴指挥汉阳作战不满，遇事掣肘，借刀杀人以及汉阳失陷后种种行为，黄兴对他早存戒心。这次找来请示机宜，必有所图。黄兴沉吟说道：“和议事我未过问，一切均由 伍廷芳先生主持，可找伍先生谈谈。”孙武道：“伍先生是文人，对军事并非所长，对武汉战事更不了解。克公曾指挥武汉战事，黎都督临行嘱咐，要我就近随时向克公请示。”黄兴道：“我现在正忙 于筹组政府，实在无暇顾及。”孙武顺势道：“既然成立政府，即以陆军部长或副部长名义，出席南北议和，可以增强我民军声望。”
接着，孙武长叹一声，不胜感喟道：“我十八岁考入湖北武备学堂，与吴录贞、傅慈祥同班同学。庚子自立军起事，吴录贞介绍我协助唐才常，命我为岳州司令。自立军失败，不得已而离开陆军。武昌 首义，全凭我过去与陆军之关系。克公负责筹组政府，我甚想回陆军供职，盼克公能予关照。”黄兴默然，许久才淡淡说道：“人事问题，待选举后，再由总统提名才好。”
孙武感到大受冷落，满腹牢骚又不好发作，转身带护兵匆匆离去。孙武至江苏教育会招待所，恰逢居正、杨时杰在房间内。打过招呼后，孙武愤然说道：“二位均是湖北代表，此次革命，首由我辈在武 昌发动新军起义，才取得今日结果。现在组织政府，湖北共进会功不可没。请问：仍像他们过去那样，专在沿海数省东突西击，能有今日形势吗？俗话说：吃水不忘掘井人，在南京组织政府，便把武昌 视若草芥，这未免太使人寒心。”居正笑着说道：“摇清兄刚刚出任南北议和军事代表，何来如此烦言？”孙武道：“既然组织政府，就请政府派人出席和议。我不做这劳什子军事代表，我明天就回武 昌去。”说着从怀中掏出委任书，掷于桌上，高声喊道：“请将委任书交给黄克强。”说完，拔脚便走。杨时杰劝道：“不要意气用事，有话慢慢说。”孙武拂袖而去，带领随从去市内大旅馆下榻。
阳历12月28日（冬月初九日），南京各省代表提名孙文、黄兴、黎元洪为总统候选人。次日，各省代表齐集江苏教育会会场，准备选举，忽有谭人凤从湖南返里赶到，许多熟人以为他刚从武昌来，纷纷 询问武汉战事情况。谭人凤高声说道：“武昌城固若金汤，北伐军枕戈待旦。目前各省援军咸集，只待一声令下了！”谭老先生精神矍铄，口若悬河，博得周围人热烈鼓掌。谭人凤转身看到居正、杨时 杰，忙打招呼，凑近低声说：“你们湖北代表，总统选黎元洪、副总统选黄兴。”居正会意一笑。
浙江代表汤尔和任大会主席，宣布开会。先由大会秘书长宣读通过的临时政府组织大纲，按照大纲选举临时大总统。计到会十七省代表，每省代表无论若干人，推一名代表投票，采用无记名投票方式。 秘书长问：“有异议否？”众人回答：“无异议。”于是，秘书长发选票，谭人凤大声喊：“湖南代表票给我。”秘书便将湖南选票交谭人凤。原来谭人凤长期对孙文有成见，便投票黄兴。依次投票毕 ，监票人开票揭晓：孙文得十六票，黄兴得一票，合计十七票。孙文得票总数超过三分之二以上，当选为临时大总统。
同时议决：各省代表写签名书，交正副议长，电请孙文到南京就总统职。孙文在上海接电报后，发表致各省代表和都督、军司令长官电文，表示接受。
公元1912年1月1日，孙文由上海乘专车赴南京就职，沿途城市各地方官吏列队迎送，群众欢呼：“共和国万岁！”鞭炮声、口号声响彻云霄。
车到南京，南京城内人民拥塞街头，欢声雷动。以两江总督衙门改作临时总统府，孙文入署内小憩，各省代表前来拜谒。
晚十时，各省代表及陆、海军代表齐集临时总统府大厅。孙文出席登台就职。军乐大作，人们欢呼“共和万岁！”
首由代表团负责人报告选举经过，并请大总统向全国国民宣誓。
孙文遂登台宣誓：
颠覆满清专制政府，巩固中华民国，图谋民生幸福，此国民之公意，文实遵之，以忠于国，为众服务。至专制政府既倒，国内无变乱，民国卓立于世界，为列邦公认，斯时文当解临时大总统之职。谨以 此誓于国民。
宣誓毕，代表团授孙文大总统印，并致颂词。孙文又发表《临时大总统就职宣言》。
南京各省代表团通电各省：“本日在宁开临时大总统选举会，到会者十七省。孙文先生当选为临时大总统，特此布告。”
电报到达武昌，黎元洪复电祝贺。又传谕军民各界，《大汉报》
武昌版发行套红号外。武昌机关、商店张灯结彩，燃放鞭炮以示庆贺。正在万民欢腾之际，忽闻隔江汉口枪声大作，清军龟山炮台向武昌城内连发数炮，铜币局、粮道街中弹起火，炸死炸伤许多百姓， 霎时间城内秩序大乱，居民又携带家小拥出城门，重现前次清军炮击武昌时之惨景。
