As movimentações militares da revolução do 5 de Outubro iniciaram-se no dia 3 de Outubro pelas 3h da madrugada. Foi nessa altura que os soldados da Infantaria 16 se instalaram no cimo da Avenida da Liberdade onde se juntaram as baterias do Regimento de Artilharia 1. Nessa zona instalar-se-ia o quartel-general dos revolucionários chefiados pelo comissário naval Machado Santos.
A marinha aderiu imediatamente à revolta tendo-se juntado outros militares de baixa patente de ideais republicanos. Os navios Adamastor e São Rafael prepararam-se para o bombardeamento ao Palácio das Necessidades, onde o rei se tinha instalado, que se veio a efectuar no dia seguinte. Não obstante a oposição do cruzador D. Carlos, as operações navais rapidamente foram controladas.
Entretanto, mal se soube do início das operações, registou-se uma grande agitação entre a população que rapidamente se prestou a ajudar os revoltosos. Há que salientar neste aspecto a acção da Carbonária que desempenhou um papel importante no sucesso do golpe militar assim como a acção do PRP (Partido Republicano Português).
As tropas terrestres tinham-se instalado na Rotunda onde sofriam um forte bombardeamento das forças monárquicas. Na madrugada do dia 4 a situação dessas tropas podia considerar-se desesperante, chegando ao ponto do capitão Sá Cardoso admitir a hipótese de depôr as armas. Todavia Machado Santos não se conformou com a situação dizendo que preferia morrer a entregar as armas. Foi a tenacidade deste homem que possibilitou um autêntico volte-face na situação. No dia seguinte ele escrevia: "Tenho a honra de comunicar que as forças do meu comando, acampadas na Rotunda da Avenida, venceram as tropas monárquicas. Escusado será lembrar o que foram para as forças que tive a honra de comandar essas horas terríveis de luta de um contra dez. " (Relatório do comandante Machado Santos ao Governo Provisório).
O ataque de um grupo de marinheiros chefiados pelo comissário Mariano Martins ao Rossio, onde se encontrava o general Gorjão, comandante da 1.ª divisão viria a revelar-se decisivo na vitória das forças republicanas, pois veio diminuir os ataques sobre a Rotunda.
Assim, às 9 horas da manhã do dia 4 de Outubro, Paiva Couceiro, o general-chefe das forças monárquicas assinou a acta da rendição. Na manhã de 5, a República foi proclamada na Câmara Municipal de Lisboa por José Relvas, em nome do directório do PRP. Ao meio-dia a Revolução estava consumada.
Na tarde desse dia o rei D. Manuel acompanhado pelas rainhas D. Amélia e D. Maria Pia, embarcava na Ericeira, a bordo do iate Amélia rumo a Gibraltar. Daí, seguiu para Inglaterra, a sua morada definitiva.
O novo regime formou provisoriamente governo sob a presidência de Teófilo Braga, um ilustre escritor. Este emitiu uma lei eleitoral dando o voto a todos os adultos de sexo masculino e presidiu à eleição de uma assembleia constituinte, que abriu em 19 de Junho de 1911. A constituição foi aprovada por esta assembleia em 20 de Agosto de 1911 e o governo provisório entregou a sua autoridade em 24 de Agosto ao novo presidente, Manuel José de Arriaga.
