袁世凯正式向隆裕太后摊牌，逼清廷退位是在1912年1月16日。这一天，他和内阁全体大臣联名上了一个折子，表示大势已去，他已无能为力，其中一句话：“海军尽叛，天险已无，何能悉以六镇诸军，防卫京津？”与新式陆军一样，海军也是清朝依赖的长城，武昌起义发生后不久，10月15日，海关总税务司、英国人安格联写信给汉口的苏古敦：“我认为海军将继续效忠皇室，并成为巨大力量的来源。因为他们将使水上交通不致中断。如果他们变了，局势就很糟了。”
清廷也认为有海军的配合，攻下武昌不成问题。所以，当水师提督萨镇冰的舰队到达汉口，10月17日北京的《政治官报》刊载的消息就说：萨镇冰有电到京，“人心大定，学部亦发布命令，通饬各学校学生，照常上课”。
萨镇冰是第一届派往英国学海军的，与严复同学，海上经验极为丰富，又喜读有关海军的外文新书籍，并每天看中英文报纸，以明了国际情形。他精通英文，英文函件都是亲自撰写，不用秘书代笔。他待人谦和，对下无骄傲暴躁之态。
10月20日，鄂军都督黎元洪给萨镇冰的信口称“夫子大人”，表示革命的目标在改革专制政体，建立中华共和民国，劝说老师反正：
“洪之所以能明此大义，一系吾师平日训诲之功，此次武昌之举，洪已审定确实，非他项革命可比，以数小时之间，居然恢复武汉三镇，其地有兵工厂、铁厂、织布局、麻布局、缫丝局为全国商务上政治上之中心，今值交通之世，国都合建于此，始能与伦敦、巴黎、圣彼得堡、华盛顿相颉颃。
……华盛顿兴美，八年血战，吾师若出，将见不八月而亚洲地图之上必有中华民国国旗飘扬也。……师一出，不但名正言顺，而实较胜于汤武。……满汉存亡，系于师台一身。“
马超俊自述，当时黎元洪黎焦急万状，想要写信给萨镇冰，但又无人敢冒险前往送信。他毛遂自荐，愿一死报国。萨的旗舰戒备森严，海军列队握枪，经过周密检查，他只身登船，将信面呈———
“萨阅毕考虑三小时之久，我在旁屏息等候，最后亲笔回复：”宋卿学弟：示悉，各尽其职，此复。‘下款签萨镇冰三字。我接信后即返武昌报命。黎看信后说：“语虽双关，但无恶意，你不虚此行。’我当时向黎报告，在我登舰时，舰上炮衣已脱下，正向武昌方面准备射击，等我下船后，炮衣又都穿上了。我高兴地用广东话对黎说：”都督，我们成功了。‘可惜他听不懂。“
在汉口办《大汉报》的胡石庵回忆有所出入，上舰送信的人是黎玉山，得到萨的亲笔回信，“甚简略，谓彼此心照，各尽其职云云，言外已有深意存也。”
黎元洪民国初年主持编辑的《武汉战纪（初稿）》也说，萨镇冰复函：“彼此心照，各尽其职”。
黎元洪的儿子黎重光回忆，他父亲连写了两封信给萨，语极恳切，记得第二封信大意是：“吾师向来知道元洪为人一贯谨慎，这次起事，实是人心所向，经过再三考虑，乃接受此职。望吾师眼光看得远一些，与革命军合作。”此信去后，很有成效，兵舰相继离去。
萨的亲信汤芗铭回忆说，他们10月17日到汉口，长江舰队统制沈寿堃向萨镇冰报告，军舰上有军官郑礼庆、朱孝先同情革命，投到黎元洪那边去了。隔几天有人假装西洋人戴假胡子来，就是朱孝先，用英语说，有一信给萨上将。这信是黎元洪具名的，称萨为老师。萨阅后默无一言，只告诉我黎原是海军中人。又过几天，瑞典人轲斯，红十字会会员，乘悬有红十字会旗帜的小火轮来见萨，所说都是宣传武昌革命军怎样好，清朝一定会推倒等等。最后拿出一封黎元洪的信，与朱送来的大意相同。要求复信，被萨拒绝。
“楚有舰”轮机士兵刘伦发家眷在武昌，派到武昌调查革命军情况，回来报告，革命军秩序良好，人们同心协力要推倒清朝，建立共和，青年学生纷纷投入军队，准备作战。萨听了未发一言，只是听到革命政府每人每月支20元的生活费时连连点头。
萨镇冰的部属赞成革命的不少，汤芗铭是汤化龙的弟弟，收到哥哥的来信，也心有所动。舰队官兵推汤芗铭向萨提出举义的要求。同时，萨还受到包括英国在内的各方面压力。他不愿叛清，却又不愿与革命党为敌，经过慎重考虑，决定悄然离开舰队。他邀请各舰舰长到海容舰谈话，“本人有病，必须赴沪就医……”
这是平日为人仁厚的他对部下的临别赠言：“今老矣，不忍见无辜人民肝脑涂地，若长此迁延又无以对朝廷。君等皆青年，对于国家抱急进热诚，我受清廷厚恩，不能附和。今以舰队付君等，附南附北皆非所问，但求还我残躯以了余生。”他用灯语示知停泊在阳逻的各军舰和雷艇：“我去矣，以后军事，尔等各船艇好自为之。”实际上就是听任部下改旗起义。
萨镇冰的出走和海军的起义，给予清廷心理上的打击是难以想象的，连袁世凯逼宫都要拿海军说事。萨镇冰在关键时刻的这一选择，对于时局朝着和平转型的方向演变产生了不容忽略的影响。
从武汉到九江，他在英国领事馆借宿一晚，次日早晨，他乔装商人乘英国太古公司的商船去沪。英国驻华公使朱尔典后来写信给外交大臣格雷说：“萨镇冰提督所率领的全部舰队现已明确地拥护革命事业。提督本人仍继续忠于清朝，因此他的地位颇有危险。他被允许在英王陛下的一艘军舰上避难，并在英王陛下驻九江领事馆过夜。他化装成商人离开九江，已平安抵达上海。”英国人并不理解他的内心。
