1911年10月10日武昌起義後，同盟會山西支部立即回響，並積極籌劃在太原發動武裝起義，準備待機發難。而以陸鍾琦為首的山西清政府官員也急忙籌劃對策，決定把新軍兩個標調出太原，分別調往蒲州和代州，以分散集中在太原的革命力量，同時將分駐南北各地的巡防隊調回太原接防，以穩定省城。
1911年10月28日，山西巡撫命令黃國梁的85標先行出發，“但如整隊出發，又怕途中有變，反戈回攻太原，因令標統黃國梁率領標部全體人員，只帶先行步隊一隊出發，其他本標各營，待命出發。但是未經出發之前，不得發給子彈。”為了應對此突發情況，當日下午，同盟會員及起義主要領導者閻錫山、溫壽泉、黃國梁、張瑜、喬煦、南桂馨等在五福庵32號召開緊急會議，研究對策。會議作出三項決定:(一)在省城舉行起義，因為在首府革命，影響大；(二)為防不測，及早於29日晨提前起義；(三)因黃國梁的85標下層官兵同盟會員多，革命要求強烈，首先在85標發動，待一、二營領到子彈後，即可起義。閻錫山的86標隨後相應。
該日，同盟會員一致推舉膽識過人、頗具指揮才能、精於軍事學科的姚以價為起義軍司令，姚慨然應允:“吾雖薄德鮮能，但值此革命緊要時期，只有當仁不讓”。當晚，姚以起義軍司令名義起草了軍事計畫，然後領各營回駐地集結待命。
待新軍領取彈藥後，同盟會革命黨人閻錫山、溫壽泉、趙戴文便於10月29日趁機發動起義，新軍士兵沖入太原城後，很快占領了占領子彈庫，獲取大量的軍用物質；但遭到滿城旗兵的頑強抵抗，起義軍見久攻不下，便拖來大炮，向滿城轟擊，幾聲炮響之後，滿城守尉增禧豎起白旗，繳械投降。最重要的進攻對象山西巡撫衙門，也很快被攻占，巡撫陸鍾琦被亂槍打死。
起義勝利的當天，革命黨領袖、參加太原辛亥起義的重要人物和諮議局的議員，在山西諮議局商討成立山西軍政府。諮議局議長梁善濟欲竊取勝利果實，被革命黨人制止，最後新軍協統閻錫山當選為都督，改巡撫衙門為都督府。
太原起義不久，山西很快就發生了大同起義和晉南光復，革命烽火遍及全省。由此，清政府在山西的統治宣告結束。山西是黃河以北第一個起義的省份，其光復嚴重威脅著清政府的首都北京。山西起義訊息傳至北京後，朝野震動，王公貴族紛紛逃離北京，為辛亥革命奪取最後勝利做出巨大貢獻。
1912年9月19日上午，孫中山先生在山西大學堂各界千人歡迎大會上演講時總結說:“……廣東為革命之最初省份，然屢次失敗。清政府防衛甚嚴，不能稍有施展，其他可想而知。使非山西起義，斷絕南北交通，天下事未可知也”。孫中山先生盛讚山西回響南方起義，牽制清軍南下的歷史功績，肯定了太原起義在辛亥革命史上的歷史地位。
