1911年10月10日武昌起義爆發，全國各省紛紛響應，相繼宣布獨立。在此情況下，建立統一的中央政權已成為革命的首要任務。12月29日，已宣布獨立的17省代表在南京召開臨時會議，公舉孫中山先生為中華民國臨時大總統。四川代表黃復生、李肇甫、熊成章（均為同盟會員）參加了會議。1912年1月1日，孫中山在南京宣誓就任臨時大總統，宣告中華民國臨時政府成立。1月2日，孫中山通告各省改用陽曆，以中華民國為紀年，1912年即為中華民國元年。
當孫中山先生在南京宣告中華民國臨時政府成立之時，四川在反清革命中建立的兩個具有省級意義的政權組織——重慶蜀軍政府和成都大漢四川軍政府均表示接受南京臨時政府領導，並分別舉行了慶祝活動。但是，在一段時間內，這兩個軍政府卻處於峙立狀態，大致川東南各地聽命於重慶蜀軍政府，川西北各地聽命於成都大漢四川軍政府。
由重慶革命黨人策動的重慶獨立，於1911年11月22日建立蜀軍政府，公舉同盟會員張培爵任都督，同盟會員、新軍起義排長夏之時任副都督。蜀軍政府是辛亥革命在四川建立的具有代表性的資產階級革命政權。軍政府明確宣布「以謀求中華民國之統一與廓清全蜀為宗旨」，表明它決心為推進全國的革命統一而鬥爭，並擔起了「廓清全蜀」，領導全川革命獨立的重任。
由四川立憲派策動的成都獨立，於1911年11月27日建立了大漢四川軍政府。根據11月22日官紳簽訂的《四川獨立條約》之規定，前四川總督趙爾豐交出政權軍權，由原四川咨議局議長、立憲派人蒲殿俊任都督，原清軍第十七鎮統制朱慶瀾任副都督。由於成都是四川省會，成都獨立也就標誌著清王朝在四川統治的結束。成都獨立是以和平方式實現的政權更替，是立憲派與封建舊勢力妥協的產物。這樣的政權，不可能有多大建樹，也無多大威信可言。當時，成都新舊勢力尖銳對立，社會秩序混亂不堪，由此埋下了後來發生「成都兵變」的禍根。
12月8日「成都兵變」發生時，同盟會員、陸軍部長尹昌衡從東較場脫險出城，單騎奔赴鳳凰山軍營，召集革命黨人率部入城彈壓亂兵；立憲派人、安撫局長羅綸則坐鎮軍政府內，號召同志軍首領率隊入城維持秩序。暴亂事件很快就被平息下去。12月9日，支持平叛的軍官、士紳和同盟會員在軍政府召開會議，決定改組大漢四川軍政府，推舉尹昌衡任都督，羅綸任副都督。改組後的大漢四川軍政府，建立起了以同盟會員為主體，並有立憲派、士紳和軍界實力派參加的聯合政權。這個聯合政權，基本上適應了當時革命鬥爭的環境和需要。由於前清四川總督趙爾豐仍擁兵盤踞於督署之中，復辟之心不死，引起人們強烈憤慨。12月22日，尹昌衡派兵包圍舊督署，將趙爾豐抓獲，押至皇城明遠樓側，歷數其罪，然後梟首遊街示眾，一時大快人心。
成都獨立比重慶獨立晚5天。成都獨立的消息傳到重慶時，蜀軍政府認為成都獨立是一場政治騙局，立即發表文章，對立憲派與趙爾豐簽訂的《四川獨立條約》逐條加以批駁，指責成都獨立是「趙爾豐獨立」、「乃官紳一氣之獨立」。同時，決定組織西征軍討伐成都，誅殺趙爾豐。西征軍正在進軍途中，成都兵變發生，大漢四川軍政府改組。尹昌衡擒斬趙爾豐後，蜀軍政府認為大患已除，與成都政權不復存在根本分歧，遂決定停止西征。此後，兩個軍政府的合併便提上了議程。
成渝軍政府的合併是大勢所趨，人心所向。首先，四川作為一個統一的行政區劃由來已久，深入人心，「重慶同盟會黨人多以成都為全川省會，渝城則屬軍事重鎮，應當服從已形成的政治中心——成都。有人甚至還以『腳杆硬不過大腿』為喻，以說明重慶之應合併於成都」。第二，蜀軍政府初建時，曾電邀滇軍入川援助獨立。滇軍入川後，擅自在川南一帶委派官吏，霸占鹽場，濫殺同志軍領袖和哥老會首領。雲南都督蔡鍔來電，承認蜀軍都督為四川都督，不承認大漢四川軍政府，並指責尹昌衡在軍政府內普設「公口」，自稱大漢公龍頭大哥，詆毀大漢四川軍政府為「哥老政府」，還主張派兵進攻成都。蜀軍政府對滇軍製造成、渝對立的意圖逐漸有所警惕，認為應以全川大局為重，不可輕啟兵端。張培爵說：「會黨誠足詬病，然吾人以大局為重，豈為位置而革命者，如此必大擾亂。」在此情況下，兩軍政府同感對峙下去，「必受外省欺凌」，於是加快合併步伐。第三，從當時全國形勢看，清王朝還未被推翻，大批清軍南下，企圖撲滅革命，局勢萬分危急，「非亟圖合一，厚集兵力財力，不能援救鄰省，直搗虜府」[5]。第四，從全川形勢看，兩個軍政府峙立，必然造成政令不統一，財政無法整理，並將在財政、利權等問題上發生衝突，不利於四川革命事業的發展。可見，成渝兩個軍政府的合併統一，乃是關係全川甚至全國革命成敗的大事。
開初，尹昌衡曾打算以武力統一全川，後經董修武、張治祥等以大義勸止。此後，成渝雙方均致力於合併，各自邁出了切實的步伐。成都方面，通令取消哥老會「公口」，並向川西、川北、上川南、下川南和川邊派出宣慰使，以此接洽各地軍政府，整理民政財政。重慶方面也採取相同措施，派出北路、中路、南路和下川東安撫使。與此同時，雙方電函相商，專使往來，各就情形，提出條件。經大漢四川軍政府全權大使張治祥與蜀軍政府全權委員朱之洪在榮昌安富鎮「公同議決」，於1912年1月27日擬就《協議合併草約》11款。其中，大漢四川軍政府提議6款，議決者如下：（1）暫認成都為政治中樞；（2）承認重慶應設重鎮，領兵一鎮，直隸全省軍政府……（3）認定成渝兩都督為全省正副都督，惟須兩軍政府合併所成立之各處部院職員票舉定正副，以免彼此謙讓；（4）兩處副都督將來擬代以重慶主領重鎮之任，或樞密院長或軍事參議院長……（5）各部長次官及各職員，宜合兩地人材組織之，特須由兩都督斟酌調用；（6）兩軍政府所派安撫、宣慰使，應彼此速將合併之事知會，使互相聯絡，以接到地為職務終了地……蜀軍政府提議5款，議決者如下：（1）大漢四川軍政府應改為「中華民國蜀軍政府」，以符各省通例；（2）都督印文應定為「中華民國軍政府蜀軍都督之印文」，各道府廳州縣印文，應改為蜀軍政府各種關防，以昭劃一；（3）重慶既設重鎮，領兵一鎮，其不足之兵與械，於條約宣布之日，應即由成都陸續補充；（4）蜀軍政府與鄂滇各軍所訂合同，成渝合併後應繼續承認有效；（5）提議西藏為全國之西藏。[6]此《協議合併草約》後經雙方簽字蓋印生效。
2月中旬，蜀軍政府都督張培爵離渝赴蓉，途中，致電南京臨時政府大總統孫中山，主動推舉尹昌衡為正都督，自己願為副都督。3月11日，尹昌衡、張培爵在成都正式就任中華民國四川都督府正副都督，羅綸任軍事參議院院長，夏之時任重慶鎮撫府總長。同日，致電孫中山、黎元洪正副總統，報告成渝軍政府從茲合併，「全川統一」。電文中特別就兩軍政府合併後的「名稱及印文」作了說明：「合併條約內訂明稱為蜀軍政府。而成都於3月3日舉行民國統一慶典時，已將大漢四川軍政府名稱改為中華民國四川都督府，並改鑄令印，文曰：『中華民國軍政府四川大都督之印』，當日起用。現經兩地職員協議，恐政府屢易名稱，淆亂民間觀望，現已決定即仍成都改定之名，不再更易。」這就是說，成渝軍政府合併後的四川政權稱為「中華民國四川都督府」。
四川都督府的組織機構除軍事參議院外，還設有總政務處和軍事巡警總監部。總政務處總理董修武，副總理謝持。下設10部：即政務部，部長邵從恩；財政部，部長董修武（兼）；教育部，部長沈宗元；司法部，部長龍靈；實業部，部長王伯涵；交通部，部長郭開文；鹽務部，部長鄧孝可；外交部，部長楊庶堪（未到職）、副部長楊少泉（筌）；參謀部，部長王祺昌；軍務部，部長周駿。軍事巡警總監楊維。都督府各部門的主官中，同盟會員占大多數，也有立憲派士紳和軍界實力派代表，大體上反映了四川資產階級革命中各派政治勢力的地位和作用。成渝軍政府順利合併與四川都督府的建立，表現了四川革命黨人識大體、顧大局的精神，是四川資產階級民主革命取得的成果。
民國四川都督府建立時，推舉重慶蜀軍政府副都督夏之時任重慶鎮撫府總長。重慶鎮撫府《組織大綱》規定，鎮撫府直隸四川都督府，設有秘書廳、審計廳、政務處及議會、司法裁判所等機構。政務處下設軍政、民政、財政、司法、交涉、交通、學務、實業、鹽務9個分司，相當於四川都督府的分府，不僅管轄範圍寬（蜀軍政府所轄50多個州縣基本仍屬重慶鎮撫府管轄），而且權力大，四川都督府「所有政令、文告，應交由鎮撫府轉飭區內各地方遵照」。但夏之時卻致電張培爵，以自己「能薄才短，建設實難」，請求辭職留學深造，「如3月30日以前不派總長來渝接事，則輕舟一舸，不辭而去」。於是，尹昌衡任命四川陸軍軍團長胡景伊到重慶接任鎮撫府總長。在胡景伊未到之時，暫由夏之時代理。3月22日，夏之時通電全國及四川都督，依照成渝軍政府合併協議，重慶鎮撫府應領兵一師（鎮），於是任命同盟會員、蜀軍總司令熊克武為重慶鎮撫府師長，統率鎮撫府所屬軍隊。此時，旅居上海、南京的革命黨人又推舉黃復生接替夏之時任重慶鎮撫府總長，並請大總統簡任。得此消息，張培爵、但懋辛等急電夏之時並請轉電滬、寧革命黨人，說明胡景伊已在赴任途中，為避免「同室操戈」，請接受胡景伊擔任總長。
4月4日，胡景伊在重慶通電就職視事。張培爵等認為，重慶「鎮撫府一日不取消，四川人民心理終有成、渝分治之疑」。於是特派都督府政務處副總理謝持兼程赴渝，磋商撤銷鎮撫府事宜。適川南總司令宋輯先通電全國，「力請取消鎮撫府，以求四川統一之實」。後經鎮撫府總長胡景伊召集鎮撫府各職員、各標營軍官、各法團代表開會反覆討論，並「當眾表決」，提出撤銷條件八條，請四川都督府認可。其主要內容是：以渝中現有軍隊與熊克武所帶軍隊編為川軍第5師（鎮），同受四川都督府節制；川東南置宣慰使，按臨各屬；重慶設府知事，執行政務；除留外交公司辦理重慶交涉外，各機關均撤銷等。1912年6月8日，胡景伊通電全國及成都尹、張都督，宣布取消重慶鎮撫府，「以促全川統一之進行」。由此可見，成、渝軍政府合併後，四川的政令、軍令直到重慶鎮撫府撤銷才實現暫時的統一。