江西、湖南相继宣布独立讨袁后，其他各省国民党人大受鼓舞，黄兴特派赵正平去南京联络起义，准备仿效辛亥年故事，以南京为政治中心。赵到南京与他人密商后认为，苏军枪械弹药全由上海制造局供给，程德全已派兵1团驻扎制造局，如果不能得到有效的枪械弹药供给，即使运动起了江苏军队也实在危险。只有将上海拿在手中，南京通电响应才有办法。
黄兴召集陈其美、纽永建等商议在上海起事的计划。上海方面国民党没有军事力量起兵，讨论来讨论去还得先请南京方面先发动再图进攻上海。黄兴只好再派何成波赴宁，邀驻宁的第1、8师、驻徐州的第3师高级将领、前安徽都督柏文蔚等，开军事会议，决定立即讨袁。
会议之后，第8师士兵和下级军官认为第8师缺额尚多，不赞成马上出兵讨袁。孙中山已急红了眼，对他们甚为不满，竟派朱卓文从上海携款2万元，到南京运动8师几个营、连长，叫他们杀了师长、旅长后宣布独立。8师的两个旅长王孝续、黄伯元得到消息后，仓皇来沪，向黄兴报告说；“现在事已至此，虽准备未充分，也得树起讨袁的旗帜。希望您去南京作讨袁军总司令。”他们要求孙中山千万不要在此混乱时期赴宁，须候南京独立稳固后，再去组织政府。
黄兴应允他们的要求，决定次晨动身去亲自指挥（常败将军又要出场，汗颜），秘密地到了南京，当晚召开军事会议。部署讨袁的作战计划。
7月29日，1师派人割断了都督府的电话，军队兵开入都督府。尚在睡梦中的苏督程德全惊骇异常。赵正平急忙上前劝说：“请都督安心，克强先生就要来了，即要同都督商量讨袁地事情……”
赵话声未落，黄兴就踱步进来，背后跟着各部高级将领。程德全无奈，只能坐下听黄兴述说讨袁大义，请求协助……让程极为惊讶的是，黄兴说完后。若干高级将领自8师师长起，纷纷跪下，语极诚恳劝说程德全同意宣布独立讨袁。
程德全是多年的官僚，自然明白这是先礼后兵的招数，这讨袁讨也得讨，不讨也得讨。马上表示附和独立讨袁。并立即命人起草讨袁通电，由他委任的江苏讨袁军总司令黄兴宣布江苏省独立。黄兴原本是希望借着程德全和人民党之间的联系，把北疆牵涉进来，但程德全不给他这个机会，托病去了上海，逃离了南京这个是非之地，并且通电声明说：“驻宁第8师等各军官，要求宣布独立。德全苦劝两日。旧病剧发。刻难支持，离宁去沪调治。”
黄兴着手组织讨袁军司令部。他委任黄允为参谋长，请柏文蔚出任安徽讨袁军司令，赴蚌埠部署军事。同时令第3师向驻韩庄的北洋军立刻发动进攻，令第8师骑兵团团长刘建藩率该师第29团附机关枪连及骑、炮、工兵各1营，组成混合支队，开赴徐州前线支援第3师；第1师第1旅旅随后跟进，第1师第2旅开赴临淮关。*准备协助安徽讨袁军进攻北军倪嗣冲部，派洪承进驻蚌埠，节制第8师的混成支队和开赴徐州、临淮关一带的第1师的部队，并负责组织徐州以南沿铁路线地防御；第1、8师的其余部队，负责南京四周的防御。
驻扎在山东的北洋军第5师师长靳云鹏闻讯，立刻致电袁世凯说：“徐州军队既已叛变，应乘其尚未集中。迅速突击。第5师现分散布防。较难集结。张勋军队聚驻铁路沿线，可否饬令星夜先行进攻。待正式陆军集中后继进，以赴争机。另，韩庄支队至今末见报告，焦甚！”
袁世凯对江苏变故也没有心理准备，急匆匆复电靳云鹏说：“五师严守准备，未可轻进。望向韩庄运动，确保军情后再行定夺。”
第3师冒雨向驻守韩庄的方玉普旅的两营北军发动进攻，方率部坚守待援，多次打退冷部地进攻，双方战事呈现胶着状。
张勋接到方玉普求援急电，不待袁世凯下令，立刻派他的义子武卫前军左路统领张文生，带步炮3营赴韩庄助战。张文生的3营辫子兵和从兖州开来的田中玉的巡防营，先后到达韩庄前线。此时第三师刚刚攻克韩庄，尚未巩固阵地，就遭到北军左右夹击，交战一番后被迫退守。北军团长潘鸿钧率部从济南冒雨赶到韩庄参战，炮团团长郑士墒也从济南率步兵--营、炮兵一连赶到前线，继续追击冷部。=第三师被迫再次退守徐州北20公里的柳泉。
危急关头，第8师混成支队在刘建藩的率领下到达柳泉前线，从铁路两侧向敌猛攻，激战一昼夜，包围敌军。北洋军急调第5师的两个营投入战斗，损伤大半后残部才得突围后撤。此时，讨袁军1师第1旅赶到前线，与3师、8师刘建藩支队并力再度反攻，将北军赶回韩庄一线，讨袁军前锋甚至一度迫到运河。江苏战事也陷入僵持。
黄兴一方面被前线地形势所鼓舞，另一方面又幻想利用张勋忠于清室、不满袁世凯愚弄旧朝地情绪，动员张勋倒戈。他致电张勋说：
“张军统鉴：江西、湖南、江苏先后独立，皆袁世凯自开衅端，过为已甚。……世凯本清室权奸，异常显诈。每得权势，即作奸事。戊戌之变，说者成为寒心。前岁光复，世凯……盗窃权位，继以寡妇可欺，孤儿可侮，假其名义，以御民军。旋乃取而代之。民国……世凯更无忌惮，阴谋满腹……贿赂塞途，转吝皇室之费。世凯不仅民国之大憨，且清室之贼臣，无论何人。皆得中讨。公久绍