辛亥年十一月初八日黄兴、宋教仁专车赴南京，驻丁家花园，晚赴咨议局出席各省代表大会，讨论修改临时政府组织法。可是各省代表多不赞成内阁制，因此表决时还是通过总统制。
初十日17省革命代表开正式选举会，出席的17省代表名单为：奉天代表吴景濂，直隶代表谷钟秀，河南代表李搫，山东代表谢鸿焘，山西代表景耀月、李素、刘懋赏，陕西代表张蔚森、马步云，江苏代表袁希洛、陈陶怡，安徽代表许冠尧、王竹怀、赵斌，江西代表林子超、赵士北、王有兰、愈应麓、汤漪，浙江代表汤尔和、黄群、陈时夏、陈毅、屈映光，福建代表潘祖彝，广东代表王宠惠、惠宪甫，广西代表马君武、章勤士，湖南代表谭人凤、邹代蕃、廖名搢，湖北代表马伯援、王正廷、杨士杰、胡瑛、居正，四川代表萧湘、周代本，云南代表吕志伊、张一鹏、段宇清。由浙江代表汤尔和为议长，广东代表王宠惠为副议长，江苏代表袁希洛为书记。首由议长汤尔和宣布开会，并报告我国数千年专制政体已告结束，共和政体已经实现，大家热烈鼓掌。随后即进行选举，每省为一票，共17票，开票结果，孙中山先生以16票当选，另一票为黄兴。议长遂隆重宣布孙中山先生当选为中华民国首任临时大总统。大会同时通过，推举汤尔和、王宠惠至上海恭迎孙中山先生至南京就职。十二日开会，黄兴临时提议以中华民国为纪元，改用阳历，大会亦一致通过。散会后黄兴乃发两则电报，一致陈其美：“陈都督鉴：今日参议会决议改用阳历，并以中华民国纪元。明日为中华民国元年正月一日，请公布。”一致《民立报》于右任：“《民立报》于君右任鉴：今日由参议会决议，以明日为中华民国元年正月一日，孙大总统来宁发表临时政府之组织。”
同时发出通电：“本日在宁开临时大总统选举会，到会者十七省。孙中山先生当选为临时大总统，特此通告。”孙中山先生当选为临时大总统后，有电给武昌的黎元洪：“武昌举义，四海云从，列国舆论，歌诵民军，无微不至，而尤钦佩公之艰苦卓绝。文于中国革命，虽奔走有年，而此次实行，并无寸力，谬蒙各省代表举为总统，且感且愧，惟有勉为其难，以副诸公之盛意。武汉为全国之枢纽，公之责任维艰，伏维珍重。”黎亦有复电给孙中山先生：“顷接各省代表会蒸电称：临时大总统之任，先生当选，曷胜欣贺！先生识高千古，虑周全球，挽末世之颓风，复唐虞之盛治，使海内重睹汉官威仪，不独四万万同胞之福，即东西各国亦莫不景仰高风，为中华民国庆！专此电贺。中华民国万岁！中华民国大总统万岁！”
接着各省代表团也联名致电黎元洪：“各省代表会于元月二日决议，选举临时副总统，即于三日上午十时开选举临时副总统大会。我公当选。除通告全国外，并由本会特派员赍各省代表签名书敬呈钧鉴！兼表欢迎。”南京临时政府也致电黎元洪：“今日参议院选举副总统，经全数投票，举我公充任，共庆得人，谨为中华民国前途贺。”
辛亥年十一月十三日于是成为中华民国元年1月1日。孙中山先生就在这天率领汤、王两代表和美籍顾问荷马李于下午5时专车抵达南京，下榻于宝华盦。提起这个宝华盦倒是一个有名的地方，它是清朝两江总督招待外宾的宾馆，后来变成了西箭道参谋本部。
孙中山先生抵京后，有人问孙先生说：“您这次回国，带来了多少饷？多少枪炮？”孙先生笑着回答说：“我空着两手回来，可是我带回来国人最需要的东西，就是革命精神。”
民国元年元旦（以下本文全改用阳历）晚10时，孙中山先生就任临时大总统，宣告中华民国成立。临时大总统誓词曰：
倾覆满洲专制政府，巩固中华民国，图谋民生幸福。此国民之公意，文实遵之，以忠于国。为众服务。至专制政府既倒，国内无变乱，民国卓立于世界，为列邦公认，斯时文当解临时大总统之职，谨以此誓于国民。
临时大总统提出内阁名单，仿照美国政府制，不设总理，分作九部，由总统提出各部总长、次长名单如下：
陆军部总长兼参谋总长：黄兴，次长：蒋作宾
海军部总长：黄钟瑛，次长：汤芗铭
司法部总长：伍廷芳，次长：吕志伊
财政部总长：陈锦涛，次长：王鸿猷
外交部总长：王宠惠，次长：魏宸组
内务部总长：程德全，次长：居正