1915年12月中旬，各方讨袁志士云集昆明，云南政局显现出一派山雨欲来风满楼之势。14日，云南巡按使任可澄致电袁世凯，请其“立下取消帝制之命”，或“申明延期，俟数年后斟酌国势，再议实行”，俾使“乱党无可借口，外人无从置词”。但正在称帝兴头上的袁世凯未予置理，至此，讨袁起义的爆发已不可避免。
蔡锷到达昆明后，会同唐继尧等对讨袁起事进行了周密的布置。首先，他着手集结兵力，并部署其向川边秘密运动，准备起事后即对川边北军主动发起攻击，以收出其不意之效；随后，他又与黔、川故旧及有意参加讨袁者广为联系，促他们参加讨袁，以便在云南起事后不至陷于孤军境地；同时，他还与已经在12月18日抵沪的梁启超保持密切的联系，希望通过梁的运作，在起事后与各方结成广泛的反袁联合阵线，以使讨袁得以成功。蔡锷与唐继尧等本拟在出师川、黔后“始行宣布举义”，然“以外交及各种之关系迫不可缓，促唐公速举。而袁政府亦严电唐公查缉蔡君，风声大起，迟恐生变”；梁启超亦因得报袁将再向日本让步以使日本承认帝制及冯国璋有意加入反袁阵营而于此时来电“促其早发”。故21日蔡锷与唐继尧等云南省内外军政界领袖共同议定起事之举，决定实行先礼后兵，先由唐继尧和任可澄联名电请袁世凯取消帝制，如其不予满意回复，即发动武力讨袁。对于讨袁军事名义，决定以“护国军”名之，以示护卫民国之意；对于讨袁领导机关，决定：“恢复都督府，召集省议会，组织略如元、二年旧制。出征部只设总司令部。原议设元帅府暂从缓，盖欲力事谦抑，以待来者。”对于由谁出任都督，蔡锷本为众望所归，但唐继尧虽表面谦让，而实际上并不愿蔡重担此职，以影响自己的地位，蔡亦知唐之心思，为了讨袁大局，坚决推辞滇督之任，而任护国军主力第1军司令，领兵北征四川；唐亦顺水推舟，接受滇督之任，并兼护国军第3军司令，留守昆明，担当后勤；李烈均任护国军第2军司令，领兵东出广西，以为侧翼策应。