邮传部、度支部制定的收路细则，规定湖南、湖北的路款照本发还。因为这两省凑集的铁路款基本保持完好，有钱发还给股东们。但是广东、四川两省的铁路款已经出现巨额亏空，比如四川在1903年成立了铁路公司，尚未修一寸铁路，几年下来却已支出近千万两，账目堆积如山，无法算清。朝廷没有钱填补这笔亏空，就是有钱，盛宣怀也不愿意掏钱。他态度强硬地表示，地方铁路公司的亏空属于自身经营管理不善，造成的损失不能由国家来填补。当然，盛宣怀也不是一点情面都不讲，他承诺这些可以以“入股”的形式转化为国有铁路公司的股票。因此，广东路款只发还六成，其余四成转化为日后建成的国有铁路的股票；而四川则只退还账目上尚存的700万两，其余都变为了股份。
收路细则公布后，原先反感国有化的湖北、湖南百姓对补偿条件基本满意，情绪逐渐平缓下来。广东人因为只能收回六成资本，意见仍然很大。不过，因为掏钱参与商办铁路的股东很多是海外华人华侨，他们在海外发泄不满，对国内影响不大。只是到了四川，朝廷的细则致使群情汹汹，激起了众怒。怎么会这样呢？
其他省份商办铁路的股东是士绅官商，四川铁路公司的股东则是全省千百万普通百姓。之前为了筹资修路，四川省采取抽租的方式，在老百姓缴纳的正税之外再收取专门的铁路费用，比如农民交租时按照“值百抽三”的比例缴纳筑路费。这和增税无异，扰民十分严重。结果造成百姓深受修筑铁路之苦，同时使得四川百余州县的大小绅商、城乡百姓都和铁路利益息息相关。四川人的要求是“川省人民办路用款，应照数拨还现银”，希望早点领回自己的血汗钱。收路细则公布后，人们发现连一半的钱都拿不回来，顿感失望。大家纷纷反对这个细则。加上的确有一部分人想利用民间力量修筑铁路，反对朝廷与民争利，再加上“铁路国有”政策是绕过资政院和谘议局发布的，导致很多人进而反对起“铁路国有化”的政策来。
朝廷为了推动铁路国有，工作态度粗暴，且不注意和四川地方的沟通，进一步激化了矛盾。这是崇尚绝对权力的人的通病：闭塞自大，一意孤行，一条道走到黑。收路细则公布后，四川谘议局和代理四川总督王人文几番亲自上奏或代奏官民呈文，言明“群情激切”，“请暂缓接收川路”，都遭到清廷严厉申饬。王人文，当时57岁，云南大理白族人，光绪年间进士，在贵州、广东、陕西等地做官二十余年，当时刚刚接印一个月。他是个务实的官员，为朝廷和百姓双方考虑，希望朝廷暂缓在四川推进铁路国有化政策。6月1日，盛宣怀和渝汉铁路督办端方发给王人文电报，指示处理四川铁路款项的办法。电报称将亏空款项一律填给股票，如果四川方面一定要索还，朝廷只有再借外债了。王人文清楚，公布这样的电报，无异于在四川火上浇油，大胆地将电文秘而不宣。盛宣怀、端方不但不理解王人文的苦心，还对王人文不满，在7日直接致电川汉铁路宜昌分公司，令其向成都索阅款项、处理电文。王人文不得不将电文公布于众。
6月13日，朝廷与四国银行签订的借款合同文本传到成都。已经有了不满情绪的人们更是抓住“借外债修路”这一点不放，认为朝廷不仅是在与民争利，而且是在开历史倒车。原本民间筑路就是有鉴于借外债丧权辱国的教训才兴起的，如今怎么能重蹈覆辙呢？情绪激动的人们，对合同内容缺乏理性的解读。激进派开始在报纸上批判盛宣怀“卖路”、“卖国”。很多人公开表示“借此丧失国权之款，不在路归国有，而在名则国有，实为外人所有”。局势开始脱离冷静的轨道，超乎王人文等人的控制之外了。17日，成都岳府街上人流如织，川汉铁路公司的第七次股东大会正在此举行。大会开幕后，激愤人士相继登坛演讲，痛陈时事，台上台下一起声泪俱下。演讲人罗纶说：“我们四川的父老伯叔！我们四川人的生命财产——拿给盛宣怀给我们卖了！卖给外国人去了！”说了简单几句，他便嚎啕大哭起来，全场也跟着大哭，哭声持续了23分钟。突然，罗纶挥拳猛一砸桌子，对着人们大声吼道：“我们要誓死反对！我们要组织一个临时的机关，一致反抗，反抗到底！商人罢市！工人罢工！学生罢课！农人抗纳租税！”台下同呼：“赞成！”“成立保路同志会！”随即，会议推举四川谘议局议长蒲殿俊为保路同志会会长，罗纶为副会长。保路同志会要求将铁路资金如数发还给四川人。
王人文作为总督，采取支持百姓的态度。他先是上奏朝廷，痛斥盛宣怀主导的借款合同卖国丧权，又将罗纶等2400余人签注批驳铁路借款合同的原件代为上奏，同时王人文还自请处分。朝廷遭遇如此重大的群体性事件，仍然不注意和四川方面沟通，也不采取措施化解矛盾，相反再次申饬王人文。王人文的历次上奏，都遭到了训斥。
保路风潮在四川州县蔓延，开始出现罢市、罢课。成都各街道、学校、省城外各州县也都纷纷成立保路同志会。发展到秋天，保路同志会各级组织已遍布全川。组织成员变得复杂，除了要求还钱的出资人外，还有四川各地的哥老会组织、反清复明的绿林好汉。各地的同盟会会员也以保路为掩护，纷纷渗透进入同志会。此时，保路运动俨然成为由士绅带头，混杂了大批革命党人、帮会成员的反政府行动。后者大量涌入保路同志会，纷纷筹划建立武装，准备和政府做强硬对抗。保路同志会一时间膨胀到十万人。
官府担心保路同志会的反政府和武装倾向，可又不知道如何防范。在清军部队中，有军官命令队列中加入了反对朝廷的保路同志会的成员出列，以便加以驱逐。结果所有士兵都站了出来，只剩下军官光杆司令般尴尬地站着。最后，长官不得不取消命令。而不辨下情的朝廷，还一直在催促四川推进“铁路国有化”政策。
8月24日，保路同志会召开紧急会议，决定罢市抗议。第二天，成都全市进入罢市状态。有人描写当天成都的景象说：“成都本是一个摩肩接踵，繁华热闹的大都市，至此立刻变成静悄悄冷清清的现象。百业停顿，交易全无。悦来戏院，可园的锣鼓声，各茶馆的清唱声，鼓楼街做衣铺的叫卖声，一概没有了。连半边街、走马街织丝绸的机声，打金银首饰店的打锤声，向来是整天不停的，这时也听不见了。还有些棚子、摊子，都把东西收起来了，东大街的夜市也没人赶了。”各街供奉的光绪牌位旁边则用大字写着光绪皇帝之前颁布的上谕中的一段话“川路仍归商办”，以表示对政府现行政策的抗议。有些老百姓，头上顶着写有光绪神位的条子走在街上，还有些人在街道中心搭起了席棚亭子，里面供着光绪皇帝的神位，弄得大小官员不能骑马、乘轿，经过此地都必须下马、落轿，绕亭而行。形势进一步失去控制。
朝廷的应对措施非常“糗”，下令罢免尚能为四川官民接受的王人文，急调驻藏大臣兼川滇边务大臣赵尔丰署理四川总督。赵尔丰之前长期在川西和西藏一代处理藏务，作风强悍。他接手四川的棘手局势后，也在9月初接连电奏朝廷，说明四川情况，认为目前只能暂时顺从民意，建议朝廷收回成命，否则祸起眼前，“非兵力所能压制”。此时，保路同志会提出了各项自保条件，包括制造枪炮、训练军队，有脱离清政府的倾向。清廷据此认为四川官民倡言自保，意在独立，罪无可赦，驳斥了赵尔丰的意见。赵尔丰和朝廷保持一致，态度转向强硬。
9月7日，赵尔丰诱捕蒲殿俊、罗纶以及保路同志会和川路股东会的负责人共九人，企图以此压制抗议浪潮。消息传开，成都数万群众前往总督衙门请愿，要求放人。许多人手捧光绪神位，一排排地跪在督衙门前，替被捕的人求情。有人乘机闹事，在成都市区放火。赵尔丰张贴告示，要求众人：“即速开市，守分营生，如若聚众入署，格杀勿论。”群众不听。赵尔丰竟下令军警向手无寸铁的群众开枪，当场打死32人。其中年纪最大的73岁，最小的才15岁。同时，巡防营马队在大街上驱赶群众，被践踏受伤者更多。营务处有人下令用大炮轰击群众。成都知府于宗潼见状大哭，用身体挡住炮口，这才没有酿成更大的伤亡。这便是骇人听闻的“成都血案”。
这些死难者被官府诬为“乱党”，但家属暗中都领到了“恤银”，表明官府在此事上也很纠结。
成都局势骤然紧张起来。万分紧急时刻，同盟会员发挥了关键作用。黄复生的同学、同盟会员曹笃奉命逃出城外去通知各地同志。怎么通知，才能让同志们尽快知晓呢？他跑到城南农事试验场，与同盟会员朱国琛锯木板数十块，上写“赵尔丰先捕蒲罗，后剿四川，各地同志速起自卫”，然后将木板涂上桐油，投入江中。这些木板漂至川南、川东各地，被人称为“水电报”，迅速将成都血案告诉了各地同志。各地保路同志军纷纷揭竿而起，向成都聚集。
数日之内，保路同志军发展到20多万人，从9月8日起围攻成都十几天。由于缺乏统一的组织指挥、武器装备落后，同志军没能攻下成都，之后分散进入地方各州县。清廷鉴于四川出现全民起义的景象，在9月20日调端方率领湖北新军31、32两标日夜兼程入川平乱。端方也算是清朝内部比较开明和务实的官僚，不愿意用血流满地的方法解决争端，所以军队只开到湖北宜昌，就按兵不动，等候消息。无奈，朝廷发来圣旨严迫他早日进军，端方只得进军至重庆。外来的军队让四川人更加反叛，百姓们坚壁清野，给清军的行动造成了极大困难。端方军队进入四川后，找不到接应，筹措不到充裕的军需，甚至端方都只能住在猪窝草棚里。
在重庆，端方的部队得到消息：川东荣县等处独立了！朝廷命令端方所部立刻去镇压川东独立各县。
荣县是川东的一个小县，清朝没有驻军，统治比较薄弱，而革命党人的势力比较强大。之前，官府所依赖的民团武装都被同盟会争取了过去，变成了革命武装。保路运动发生后，川东组织保路军围攻成都。从东京同盟会总部赶回来的荣县本地人吴玉章就留在家乡组织接应。他召集各方人士商议，通过了按租捐款的办法，为同志军解决了粮饷问题，又加紧训练各乡民团，还开了一个军事训练班，使得革命势力进一步壮大。川东保路同志军进攻成都失败，转回荣县、威远、仁寿一带。荣县知县和土豪劣绅吓得逃跑了。同盟会员认为本地革命势头良好，就由吴玉章在9月25日宣布荣县独立，脱离清朝、自立政府。之后，仁寿、井研、威远等县也相继宣布独立。自盘古开天地以来，这还是第一次发生地方州县与中央朝廷脱离关系、建立民主政府的情况。清廷受到很大冲击，命令端方加速镇压。
不过，端方的镇压行动还没有展开，人们的视线就转移出了四川，被更大的事件吸引走了。
10月10日，武昌爆发起义了！