光绪三十三年（1907年），清廷任命徐世昌为东三省总督，徐世昌率领第三镇（相当于师，统制曹锟）、第一混成协（相当于旅，协统王化东）前往。
第一混成协是由驻山东的第五镇的一个标（团），驻南苑的第六镇的第二十四标，以及第二混成协合编而成。冯玉祥当时在第一混成协第二十四标第二营任督队官（营附），驻扎在关外新民府。
冯玉祥随军到达东北后，目击各级军官的贪污腐败，再加上各蒙古王公以他们的特殊政治权力在地方上肆意剥削掠夺，进一步激发了冯玉祥的爱国思想。
当时第二十镇工兵营的孙谏声不断与冯玉祥往来，在一次谈话中，孙针对冯的政治观点向他问道：“你想当忠臣孝子吗？”
冯说：“当忠臣孝子有什么不好？”
孙说：“当孝子我不反对，当忠臣我不赞成。我给你两本书看看，你就知道我的话不错了。”
孙说完给了冯两本书，一本是《扬州十日记》，一本是《嘉定屠城记》，看这两本“禁书”放在当时可是要杀头的大罪，冯却丝毫不惧。
冯在几天内反复阅读这两本书，当看到清军入关后，对于汉人的屠杀暴行，怒不可遏。冯的观念由朴素的爱国情怀，转变为驱逐鞑虏，誓为振兴中华、报仇雪恨的革命思想。
那时候清政府的统治已经日薄西山，不光是冯玉祥，第一混成协的不少青年军官都对朝廷的昏庸议论纷纷，表现最激烈的是王金铭、施从云、郑金声、王石清、岳瑞洲等人。
冯玉祥乘机与这些青年军官串连，为了掩人耳目，他们用学习名义组织了一个团体，名叫“武学研究会”，冯被推举为会长，逐渐由暗中会晤，发展到半公开地讨论有关朝廷的一些贵族卖官求爵、丧权辱国的行为。随着组织的扩充，很快发展到了一百多人，甚至连第二混成协的协统蓝天蔚都资助“武学研究会”。
徐世昌任总督后不久，就引起了清廷亲贵们的猜忌，不断遭到弹劾。当政者也认为东北是他们的发祥之地，不能长期由汉官来统治，于是撤去了徐世昌的职务，另派皇室亲贵锡良继任。
锡良对满汉偏见颇深，上任之后对汉族官吏，尤其是“新军”极端蔑视。锡良初到各府县巡视时，途经新民府，列车停在站上，第一混成旅旅协王化东率队迎接。锡良却只命新民府知府上车参见，只数语之后，就命令开车。
知府禀报王化东也在站上迎候，锡良这才命王化东登车，随后第一句劈头盖脸就训斥：“你的军队抢人没有？”王赶紧回答：“我的队伍向来认真训练，绝不敢有一点越轨行为。”锡良听了就没理睬王化东，令他退下，专列随即离开站台。锡良走后，他傲慢的态度引起了第一混成协官兵们的破口大骂。
宣统二年（1910年）秋天，第一混成协扩编为第二十镇，王化东去职，张绍曾任统制，冯玉祥升任为第四十协第八十标第三营营长。
扩编之后，朝廷按照惯例进行了大校阅，派出了一大堆贝勒、贝子前来。第二十镇接到兵部指示后，立即筹备盛大仪式，派专员赴天津购买各种高级生活用品，如床帐、雪茄、海参、鱼翅等等，甚至还有进口的马桶。
这些身披狐裘的校阅大员们抵达新民府后，肆意苛求各种供应，检查各标、营账目时百般刁难，直到军需人员带他们去逛日本妓馆才满意，在里面流连忘返十余天。最后校阅时草草了事，临走前还不忘苛索“辛苦费”。事后第二十镇计算，共用去招待费三万多元，这笔费用最终摊派到了所有官兵的粮饷上。
在这件事的刺激下，“武学研究会”的骨干冯玉祥、王金铭、施从云等人居然做了在当时看来大逆不道的事情——剪掉了发辫，来表示反对清朝统治的决心。他们还把革命力量向社会上扩展，以王金铭山东籍的身份，联络由山东移民来的垦荒农民，成立了山东同乡会，来壮大革命声势。
冯玉祥则每天晚上把营部的油印机带回家印发传单，暗中派人向各营连派发，这引起了他的上级第八十标标统（团长）范金标的注意。
按照清廷陆军章制，每隔3年要举行一次秋操，驻东北的第二十镇、第六镇、第二混成协计划在农历八月一起举行秋操。于是冯玉祥等人暗中联络第六镇统制吴禄贞、第二混成旅旅协蓝天蔚，要在秋操演习时向部队发放真子弹，到时候相机行事。
但由于他们的行动太过于招摇，引起了朝廷注意，特别是对吴禄贞怀疑最甚，遂命令第六镇不参加这次秋操，并将第六镇调往石家庄驻防。另外还把第二十镇和第二混成协的秋操地点改为滦州。
正当部队开拔时，武昌起义的消息传到军中，犹如晴天霹雳，官兵们受到了极大震动。在这种形式下，朝廷也害怕出事，于是命令只有第二十镇的第七十九标开往滦州，其他部队返回原驻防地待命。
随后袁世凯又命令第三镇和第二十镇入关，准备镇压革命，又派彭家珍从奉天押运5000支步枪、100万发子弹前往汉口备用。彭家珍原是革命党人，他给王金铭、施从云发去密电，结果押运军火的列车到达滦州时，被第二十镇统制张绍曾全部扣留，张还同吴禄贞、蓝天蔚联络，要集合第二十镇、第六镇、第二混成协分两路直捣北京。
当时第二十镇的高级军官们多数是守旧分子，张绍曾又是“空降干部”，他担心马上发难恐怕不能奏效，于是向朝廷发出了立宪通电。朝廷为了安抚张绍曾，复电表示采纳，还在太庙宣示，紧接着又调张绍曾为长江宣抚使，削了他的兵权。
王金铭、施从云等人对朝廷此举极为愤懑，遂集合在滦州的70多名革命者开会，认为张绍曾的去留将决定革命成败，要请张拒绝朝廷的任命，并发动第二十镇全体官兵电请朝廷收回成命，显然是要兵谏。
不料朝廷先发制人，雷霆手段接连不断，先是将第六镇统制吴禄贞刺杀在石家庄车站；接着调第三镇驻丰台，拱卫京师；又派人前往第二十镇分化守旧的高级军官们。在这种情况下，张绍曾左右为难，只好卸任去了天津。
王金铭、施从云他们前往滦州前，大家约定先由烟台民军从海路在秦皇岛登陆，同时密约驻关内海阳镇的冯玉祥和滦州的革命者，一待烟台民军举事，就同时行动，分攻北京和山海关。
可是后来南北议和行将决裂，大战有一触即发之势。再加上吴禄贞被刺、张绍曾被调走，面对第二十镇里的守旧势力，王金铭、施从云认为要早日起事。虽然之前的计划多方面还没协调好，但义声所播，必能让北方青年军人群起响应，观望的守旧分子们也会因大势所趋参加革命。
1912年1月3日，革命者们在滦州成立北方革命军政府，宣布独立，向天下发出了檄文。通电发出后，对北洋军队震动很大，青年将领将领们纷纷响应。此时袁世凯正在督促冯国璋向民军猛攻，企图为和谈创造有利条件，却被这个通电搞得手忙脚乱。袁世凯当即派出王金铭、施从云二人哥哥的好友，通永镇守使王怀庆前往说服二人。
谁知王怀庆轻车简从到达后，被革命者们用枪指着要一起革命。王怀庆诡计多端，于是假装参加革命，路上却使坏偷偷勒马的缰绳，让马不安跳动。王怀庆解释说这批马野性难驯，大家让开点免得受伤，随后趁大家让开的机会，快马加鞭一骑绝尘逃走。大家见状后，认为必须要行动了，先发制人，直袭津京。
七十九标一共3个营，除了王金铭、施从云率领的第一、第二营之外，还有张建功率领的第三营。张建功平日表现的亲近革命者，暗地里却是守旧派的卧底。当第一、二营向城外开拔时，张建功立即命令三营在城墙上开枪，企图阻止大军出城。
等王金铭、施从云率部冲出城，登上火车西进时，在雷庄遭到了王怀进部队的阻击，双方展开激战。王怀庆的巡防营不是新军的对手，他便提出停战，请革命者来雷庄议和。王金铭、施从云抱着能争取更多革命者的思想出发，就只带了一百多人前去议和，正要进入营门，就被埋伏的军队包围，革命者们全部被捕。
王怀庆立即向袁世凯报告，得到复电后，第一时间将王金铭、施从云等14名领导者全部枪毙，其他从人驱逐出营。王金铭的护兵黄云水破口大骂：“王怀庆你个害民贼，甘心充当奴才，出卖朋友，猪狗不如！”王怀庆恼怒之下，将黄云水当场枪杀。
袁世凯随后又调集了第三镇的军队，对王金铭、施从云所部彻底解决。
驻扎在海阳镇的冯玉祥，每天都在盼着烟台和滦州的消息。一天早晨，第八十标标统范金标派护兵来请，到了后范说是袁世凯询问驻军情况，轻冯帮他拟复电稿，交待完毕范就离开。
冯拟好电稿后，等到中午也不见范回来，就对站在他身边的护兵说要回去吃饭。护兵神情尴尬地笑着说：“冯管带你耐心坐一会吧，标统有话，你不能出这个屋子。”接着又说：“你那天晚上和王大人（王金铭）谈的话，标统都知道了，王金铭、施从云在滦州成立了革命政府，你是参谋总长。今天早上标统已经见到了你们的通电。”
冯玉祥听到这个消息后大吃一惊，不明白王金铭、施从云他们为何不等到烟台行动就蛮干呢？冯被监禁了4天之后，范金标派执事官梁喜奎押送冯回原籍保定。范的老长官王化东是冯的媒人，当年陆建章看上冯，把内侄女嫁给冯还是请王化东做的媒。因此范此举是在保护冯，待4天后王金铭、施从云等人就义，才放冯出来，还把他押回老家避风头。
路过北京时，听说陆建章正在接任京防营务处长，由于冯和梁以前都是陆建章的部下，于是一起前往拜见老长官。见面后，陆建章了解了事情经过，就命梁将冯留在北京工作，并给王怀庆、以及冯所在的第二十镇的潘统制、肖协统、范（金标）标统发去文件，还给梁写了证明信，以便其回去消差。于是冯玉祥又留在了陆建章的手下，担任着陆备补军管带（营长）。
轰轰烈烈的滦州起义就这样结束了。北洋政府成立后，为了追念王金铭、施从云等人的功勋，在北京后来的中山公园南门内铸造铜像，以为纪念。冯玉祥的第一次革命虽然没能成功，却大难不死逢凶化吉，此后滦州起义的精神一直激励着他，终成那个时代的风云人物之一。
