1911年10月10日，辛亥革命首义于武昌，宣布建立湖北军政府，脱离清朝，定国号中华民国，此时武汉成为革命中心。10月18日，革命军和清军在汉口、汉阳爆发阳夏战争。11月30日，清军败退，火焚汉口街市四天。 

　　1912年，改江夏县为武昌县，废汉阳府留汉阳县，改夏口厅为夏口县。以武昌为湖北省省会，同年孙中山来汉，对武汉给予了“武汉一呼，天下响应”和“民国开创，武汉实为首功”的评价。

　　1918年，美国《竖琴》杂志刊载了魏尔·瓦尔特的文章《中国的芝加哥》。该文赞道：“汉口在全国商品市场上所处的地位，可与芝加哥在美国的地位媲美”。当时的芝加哥除了产业重点不同外和当时的武汉确有相似之处。

　　1922年，江岸火车站为京汉铁路大罢工总指挥部，2月7日二七大罢工遭残酷镇压，全国工人运动转入低潮。 

　　1926年10月，北伐军攻占武汉三镇，划武昌县城区为武昌市作为湖北省会，改夏口县为‘汉口特别市’直属于国民政府，并辖汉阳县城。

 　　1927年元旦，国民政府自广州迁都武汉。1月5日，数十万群众冲击了汉口英租界，2月19日，国民政府正式收回该租界。4月18日，武汉市政府成立，武昌市与汉口特别市（含汉阳县城）合并为‘京兆区’作为首都，成立武汉特别市。故武汉建市历史仅83年。四一二反革命政变发生后，中国共产党第五次全国代表大会于武汉召开。7月15日，汪精卫在武汉发动七一五反革命政变，8月7日中国共产党八七会议在汉口召开，决定中国共产党今后将采取武装暴动的方式来反对国民党反动派统治。

　　1931年夏，长江中游发生特大洪水，武汉市区被淹达百日之久，仅市区就死亡3619人。

　　1938年6月至10月间，中日双方投入百万兵力，进行长达数月的武汉会战。10月25日，武汉沦陷。 　　1949年5月15日，国民党华中军政长官公署长官白崇禧乘飞机逃离武汉。16日中国人民解放军第四野战军进入汉口市区，次日进入武昌市区和汉阳县，武汉三镇解放。22日中国共产党成立武汉市军事管制委员会。24日武汉市人民政府成立，次日中共武汉市委员会成立，暂由中央直辖，成为中华人民共和国历史上设立的首个直辖市。