昆明是個美麗的城市，四季如春，風景如畫。蔡利用這段時間完成一本著名的兵書，是搜輯曾國藩和胡林翼的治兵論，分為將材、用人、尚志、誠實、勇毅、嚴明、公明、仁愛、勤勇、和輯、兵機、戰守等12章　，訂名為《曾胡治兵語錄》。這本語錄，後來於民國13年10月蔣中正辦黃埔軍校時，特為刊印，並親撰言，序言節要如下：

太平天國之戰爭為十九世紀東方光榮之第一大戰，太平天國之歷史為十九世紀東方第一光榮之歷史；而其政治組織與經濟設施則尤足稱焉！……

夫清朝之所以中興，太平天國之所以失敗者，蓋非人才消長之故，而實德業隆替之徵也。彼洪、楊、石、李、陳、韋之才略，豈不能比擬於曾、胡、左、李之清臣，然而曾氏標榜道德，力體躬行以為一世倡，其結果竟能變易風俗，挽回頹靡。吾姑不問其當時應變之手段，思想之新舊，成敗之過程如何？而其苦心毅力，自立立人，自達達人之道，蓋已足為吾人之師矣。

餘讀曾、胡諸集既畢，正欲先摘其言行，可以為後世圭臬者成為一書以饗同志，而留纂太平天國戰史於將來，不意松坡先得吾心　，纂集此治兵語錄一書。

願本校同志人各一編，則將來治軍治國均有所本矣。……”

蔡鍔是於宣統三年（1911年）二月抵達昆明，這年的農曆九月初五日武昌起義，起義成功的訊息傳到雲南後的第三天，蔡秘密約集同志劉雲峰、劉存厚、唐繼堯、韓鳳樓、沈汪度、殷承獻、雷飈、黃永社等計劃響應，預定於十二日發動，推蔡為總指揮，以新軍為骨幹。不斷事機洩漏，初九日雲南總督衙門的總文案熊範輿、劉顯冶把新軍不穩的訊息密告李經羲和統制鍾麟，李、鍾會商後擬下令解散新軍以杜絕亂源。蔡等知道事機迫切，千鈞一髮，遂約同李根源率講武堂學生自西北攻城，蔡自己率卅七協一部分攻東南門。

蔡是個有中國傳統道德的軍人，他深感李經羲對他恩深義厚，不忍迫以炮火，所以在發動攻勢的同時，即函請熊範輿火速請李經羲遷赴法國領館避難。第二天革命軍攻佔了昆明全城　，軍政學商各界集會公推蔡為“大漢軍政府雲南都督”，設都督府於昆明城內的五華山，都督府下設軍政部、參政部、軍務部。雲南本賴中央協餉，雲南獨立，協餉來源斷絕，所以革命政府成立後，第一要務是財政上的節約，蔡自定都督月律60元。都督府全體官兵月餉3300餘元，並設立富滇銀行以維持金融。十六日蔡特派雷飈和彭新民禮送李經羲出滇。派謝汝冀和李鴻祥率師赴四川，迫川督趙爾豐獨立；

令羅佩金、康恩腸率一軍南征；令李根源率一軍西巡。

貴州反正後，有公口之亂，黔紳任可澄、劉顯世、戴戡等電請雲南支援，蔡鍔乃派唐繼堯率兵赴黔平亂。

民國元年蔡正式擔任雲南都督，這年他才31歲，一切治滇的規模都非常有條不紊，10月間他在昆明娶了一位如夫人潘氏。

民國2年倒袁的二次革命失敗，袁世凱的北洋勢力擴向西南，不過北洋勢力對雲南始終有鞭長莫及之感。袁對蔡非常疑忌，當北洋勢力向西南擴充時，袁就電邀蔡赴北京，如果蔡不答允，袁很可能即對雲南用兵。以當時的形勢而論，蔡無力可抗袁，因此只好接受袁的命令，電請以貴州都督唐繼堯任運動都督兼民政長，唐未到任前以第一師師長謝汝翼代都督，以第二師師長李鴻祥代民政長。

民國2年8月12日蔡鍔離滇，滇人依依不捨。蔡鍔偕修承浩、何鵬翔、雷飈北上，取道北越，河內的法國總督康德設盛筵款待。袁世凱派代表範熙績在上海歡迎。10月4日抵北京，袁立即發表蔡為陸軍部編譯處副總裁，總裁是段祺瑞。

11月袁又派蔡為政治會議議員，李經羲為議長。3年5月北京參政院成立，袁又派蔡為參政院參政，6月派蔡為將軍府昭威將軍。

在籌安會成立前，楊度幾乎天天都到棉花衚衕去訪問蔡鍔，敦勸蔡加入籌安會為發起人之一，可是蔡總顧左右而言他。籌安會成立的第二天，進步黨人徐佛蘇、袁思亮跑去楊那兒說：“這麼重大的問題，為什麼不讓任公（梁啟超的別號）參加？”楊於是請湯覺頓、蹇念益二人到天津遊說梁，這時梁正寫好了《異哉所謂國體問題》一文，湯、蹇兩人一看這篇文章，簡直是一枚炸彈，嚇得臉都變了色，梁託他們帶封信給楊，有“吾人政見不同，今後各行其是，不敢以私廢公，但亦不必以公害私。”又有給袁的信是：“願我大總統以一身開中國之新紀元，不願我大總統以一身作過去舊奸雄之結局。願我大總統之榮譽與