Pada 14 November 1910, Toribio Ortega dan sekumpulan pengikut yang kecil bersenjata di Cuchillo Parado, negeri Chihuahua. Pada 18 November, pihak-pihak berkuasa Díaz mendedahkan persediaan untuk pemberontakan di dalam rumah adik beradik Maximo dan Aquiles Serdan di Puebla, dan mereka dihukum mati. Di Chihuahua, Madero dapat memujuk Pascual Orozco dan Francisco Villa untuk menyertai pemberontakan. Walaupun mereka tidak mempunyai pengalaman tentera, Orozco dan Villa terbukti mampu menjadi ahli strategi yang cemerlang. Mereka memperoleh kesetiaan penduduk Mexico Utara yang amat tidak puas hati dengan peladang ternak dan tuan tanah yang menguasai kawasan utara.

Pada bulan Mac 1911, Emiliano Zapata mengetuai pemberontakan petani Morelos untuk menuntut hak untuk tanah dan air tempatan. Pada waktu yang sama, pemberontakan bersenjata bermula di banyak bahagian yang lain di seluruh negara. Askar-askar "Maderista" dan kemarahan negara yang mengilhami mereka menewaskan angkatan tentera Díaz dalam jangka masa enam bulan. Kemenangan Pemberontakan Mexico yang muktamad ialah penangkapan Ciudad Juarez di seberang sungai dari El Paso oleh Orozco dan Villa. Díaz meletakkan jawatan sebagai Presiden dan melarikan diri ke Perancis di mana beliau meninggal dunia pada tahun 1915.

Dengan kejatuhan rejim Díaz, Kongres Mexico memilih Francisco Leon De La Barra sebagai Presiden Sementara dan mengadakan pilihan raya umum yang popular. Francisco I. Madero dipilih sebagai Presiden dan Jose Maria Pino Suarez sebagai Naib Presidennya.