1911年10月10日，武昌起义爆发，革命的浪潮迅速席卷全国。10月中旬，张云逸所在的革命军，同其他起义军一起，相继向广州进逼，并参与攻击两广总督府之役。战斗中，他担任革命军炸弹队队长，负责为大部队的进攻扫清道路。11月9日，在革命声势的威慑下，清政府两广总督张鸣岐被迫同意脱离清政府独立。随后，湖南、陕西、云南等十多个省也先后宣告脱离清政府"独立"，反动的清王朝迅速土崩瓦解。
张云逸会见出席共青团第九次全国代表大会的代表
1912年1月1日，以孙中山为临时大总统的中华民国临时政府在南京成立，张云逸所投身的民主革命取得了阶段性成果。
1912年春，经民国政府选派，张云逸进入广州虎门陆军速成学校学习。陆军速成学校毕业后，张云逸历任排长、连长、营长、揭阳县长、旅长，参加过反袁世凯、讨龙济光、伐陈炯明的斗争，是孙中山先生的坚定支持者。
