一九一一年十月九日，汉口机关被破获后，清吏大肆缉捕党人。张振武不惧白色恐怖，曾与朱次璋、李华模等磋商，联络各方代表约于十月十日晚发难。有文字记载：十日清晨，方兴邀约甘绩熙、李华模、李南星和朱次璋等测绘学校革命党人一起商议，请李华模、朱次璋与张振武联系，李、朱二人返回后向方兴报告：张振武说，今夜必动。能白昼动更佳。
当晚，起义爆发后，张振武积极投入其中。
武昌起义后，参与组建湖北军**，任军务部副部长，代行部长职。主持军务十余日部署有序，颇具胆识。
保卫汉口、汉阳期间，凡民军赴前线，必亲往激励，以振士气。并多次印发白话文告，阐明革命大义及作战要领。
汉口失陷，派人往各州县办理民团。又亲赴青山、张公祠、梅子山、扁担山一带布置防御，并派员在前线招降北兵。
汉阳危急，亲率部属驰援，激战中负伤落水，几至溺死。后退守武昌，鼎力襄助总监察刘公守城。黎元洪出走葛店，主张去黎另举贤能，为黎所深恶。
汉阳失守、革命军士气陷入低潮，黄兴主言放弃武昌、退走南京之际，又是张振武坚辞批驳，以示反对。
张认为，武昌和汉阳有大河相隔，北洋军要想攻下并非易事；就算能攻下，也为其他各地革命赢得了宝贵时间。
至于黄兴所谓南下攻取南京，他认为不过是洪秀全一般的结局，并无可取之处。
北洋军炮轰武昌，炮弹一度落入军务处并炸死炸伤卫队三十余人，一颗流弹甚至落在了会议桌旁。
与会人等均吓得面如土色，唯张振武坦然笑道：“可移至楼下，照常办公，不必惊恐！”过人胆识可见一斑。!--over--