Quán triệt Nghị quyết của Trung ương Đảng và Xứ ủy Nam kỳ về Tổng khởi nghĩa giành chính quyền, Tỉnh ủy Thủ Dầu Một tổ chức ngay cuộc họp mở rộng đến Bí thư chi bộ bàn việc chấp hành Nghị quyết của Xứ ủy và lệnh tổng khởi nghĩa của Trung ương. Hội nghị quyết định:

1. Thành lập Ủy ban khởi nghĩa ở tỉnh.

2. Các cơ sở lập ngay Ủy ban khởi nghĩa.

3. Ngày 25/8/1945 tập trung lực lượng trong toàn tỉnh giành chính quyền tại thị xã.

4. Các thị trấn, các đầu mối đồn điền cao su đồng loạt khởi nghĩa, hoặc sớm hơn tùy tình hình cụ thể.

 Hội nghị chủ trương hết sức tránh những vụ khiêu khích của Nhật. Nếu chúng chống lại thì ta dùng các đơn vị tự vệ chiến đấu và huy động quần chúng đấu tranh, dù tình thế khó khăn thế nào cũng phải khởi nghĩa giành chính quyền thắng lợi, coi đó là nguyên tắc cao nhất của cách mạng. Chấp hành chủ trương của Tỉnh ủy và Ủy ban khởi nghĩa tỉnh, nhân dân thị xã và các quận đã nhất tề đứng lên khởi nghĩa với quyết tâm giành chính quyền trong khí thế cao nhất của cách mạng.

Tại Lộc Ninh, ngày 24/8/1945, khi trời vừa sáng, nhân dân và công nhân các làng, sở cao su Lộc Ninh - Đakia với lực lượng nòng cốt là Thanh niên tiền phong, Thanh niên cứu quốc, các đội tự vệ nhất tề nổi dậy. Từng đoàn người mang theo gậy tầm vông vót nhọn, xà beng, giáo mác, cung tên tiến vào các nhà máy, xí nghiệp, đồn điền cao su và các cơ sở sản xuất, đoàn người ào ào vượt rào, leo tường, giương cao cờ đỏ sao vàng, giương cao và  hô vang các khẩu hiệu “chính quyền về tay nhân dân”, “Việt Nam độc lập muôn năm”, “Đảng Cộng sản Đông Dương muôn năm”.

Riêng tại nhà chỉ huy phát xít Nhật, viên chỉ huy ra lệnh bắn vào lực lượng thanh niên quyết chiến đang tiến tới. Tình huống trở nên khó khăn. Đồng chí Lê Đức Anh chọn ra một đội gồm những chiến sĩ cảm tử và đích thân chỉ huy đánh chiếm mục tiêu. Sau 15 phút, cuộc chiến kết thúc 18 lính Nhật bị bắt, trong đó có 2 chỉ huy, số còn lại đầu hàng. Ta thu được 40 khẩu súng và toàn bộ quân trang, quân dụng.
22 chiến sĩ công nhân Lộc Ninh đã hy sinh anh dũng cho cuộc khởi nghĩa toàn thắng. Lộc Ninh trở thành một trong những nơi giành chính quyền sớm nhất trong tỉnh Thủ Dầu Một. Sau cuộc khởi nghĩa thắng lợi, đồng chí Lê Đức Anh cùng những người lãnh đạo phong trào, trở thành những người phụ trách các công việc của chính quyền độc lập đầu tiên tại Lộc Ninh.

Tại Bù Đốp, lực lượng khởi nghĩa gồm có nông dân, công nhân với dao, gậy… bao vây đánh địch và thu được kho súng, trong đó có cả súng máy. Đây là số súng mà lực lượng vũ trang Lộc Ninh được trang bị mạnh hơn nhiều nơi khác.
Tại Hớn Quản, sáng ngày 25/8/1945, đông đảo nhân dân và công nhân các đồn điền Quản Lợi, Xa Cam, Xa Trạch, Xa Cát… với lực lượng nòng cốt là Thanh niên tiền phong, Thanh niên cứu quốc, các đội tự vệ tổ chức mít tinh rồi chuyển thành biểu tình, mang theo cuốc xẻng, gậy gộc, xà beng và cả súng trường, lựu đạn kéo nhau đi chiếm nơi ở và làm việc của bọn chủ, giành lại quyền làm chủ đồn điền. Đối với bọn Nhật, công nhân và nhân dân dùng gậy tầm vông vót nhọn, dao găm và một ít súng tới vây các đồn bót có lính Nhật chiếm đóng. Các đại biểu công nhân hùng dũng tiến vào tận sào huyệt địch. Trước sức mạnh của quần chúng cách mạng, hầu hết các đồn điền, tư bản Pháp và chỉ huy quân Nhật đều run sợ, chấp nhận giao công xưởng, kho tàng, máy móc, đồn bót cho đại biểu nhân dân, trả lại đồn điền cho công nhân.
Sau khi giành lại được quyền quản lý các đồn điền, đông đảo công nhân, cùng với nông dân và đồng bào dân tộc ít người, mà nòng cốt là lực lượng Thanh niên Tiền phong kéo về chợ Hớn Quản tham gia cuộc mít tinh lớn nhằm biểu dương lực lượng cách mạng, đồng thời cướp chính quyền ở quận lỵ. Tại cuộc mít tinh, đồng chí Nguyễn Văn Trung - Tỉnh ủy viên, được phân công lãnh đạo khởi nghĩa ở Hớn Quản - đã giải thích rõ cuộc cách mạng và kêu gọi nhân dân tham gia bảo vệ chính quyền vừa mới giành được. Cuộc mít tinh mà thực chất là cuộc nổi dậy biểu dương lực lượng giành chính quyền đã diễn ra với khí thế vô cùng rầm rộ, nô nức.

Cũng trong sáng ngày 25/8/1945, cùng với cuộc khởi nghĩa giành chính quyền ở quận, xã và các đồn điền, Ủy ban khởi nghĩa Hớn Quản cử khoảng 100 công nhân và 50 đồng bào dân tộc ít người, với khoảng gần 40 khẩu súng kéo xuống thị xã Thủ Dầu Một tham gia khởi nghĩa giành chính quyền ở tỉnh.

Tại Đồng Xoài, Bà Rá, tin khởi nghĩa giành thắng lợi ở các nơi: Sài Gòn, thị xã Thủ Dầu Một, Biên Hòa, Lộc Ninh, Hớn Quản… đã nhanh chóng truyền đến làm cho hàng ngàn công nhân và nông dân phấn khởi. Chớp thời cơ thuận lợi đó giành chính quyền, đồng chí Nguyễn Đình Kính tập hợp công nhân cao su đứng ra thành lập đoàn Thanh niên Tiền phong cùng Hội Phụ nữ Cứu quốc giữ vai trò nòng cốt bảo vệ đồn điền và cử người ra thành lập trụ sở cách mạng tại đồn điền. Trụ sở của Ủy ban là nhà của chủ đồn điền trước đây.

Ở Bà Rá (Phước Long), lúc này sĩ quan binh lính Nhật vẫn còn đóng ở quận lỵ Bà Rá không dám đi khủng bố, chờ quân Đồng minh (quân Anh) đến để giao nộp vũ khí. Bọn hội tề các làng, xã tan rã, binh lính Nhật, Pháp lẩn trốn không dám hoạt động. Trong vùng dân tộc bọn cai tổng đã bỏ việc từ mấy ngày trước, trốn ở nhà để tránh sự tấn công của quần chúng.

Ở thị xã Thủ Dầu Một, đúng theo kế hoạch, rạng sáng ngày 25/8 hàng chục ngàn đồng bào các nơi trong tỉnh, với vũ trang gậy gộc, gươm giáo, súng, cờ, biểu ngữ kéo vào tràn ngập thị xã. Khí thế cách mạng như triều dâng, thác đổ. Đến sáng ngày 25/8 toàn bộ các cơ quan trong thị xã do tự vệ và quần chúng chiếm giữ.
Đến 7 giờ sáng, một cuộc mít tinh lớn, đủ các tầng lớp công nhân, nông dân, dân tộc, tôn giáo, trí thức… được tổ chức trước dinh tỉnh trưởng. Đồng chí Văn Công Khai - Bí thư Tỉnh ủy, Trưởng ban khởi nghĩa tỉnh thay mặt Ủy ban khởi nghĩa tuyên bố xóa bỏ chính quyền thân Nhật, thành lập chính quyền cách mạng. Hơn 5 vạn đồng bào thay mặt cho hơn 15 vạn nhân dân chứng kiến một sự kiện quan trọng chưa từng có trong lịch sử tỉnh nhà, là xóa bỏ chính quyền cũ của quân Nhật, dựng lên chính quyền mới - Chính quyền của nhân dân. Sau cuộc mít tinh, quần chúng tổ chức tuần hành thị uy, hô vang các khẩu hiệu “Việt Nam độc lập muôn năm”, “Chính quyền thuộc về tay nhân dân”. Như vậy là trong ngày 25/8 nhân dân Thủ Dầu Một đã giành chính quyền thắng lợi cùng với thành phố Sài Gòn và 15 tỉnh bạn.

Trong lịch sử dựng nước và giữ nước của dân tộc ta, Cách mạng Tháng Tám là một trong những bước ngoặt vĩ đại của cách mạng Việt Nam. Dưới sự lãnh đạo của Đảng, nhân dân cả nước nhất tề đứng lên tạo thành cơn bão táp cách mạng lật đổ ách thống trị tàn bạo của phát xít Nhật, giành lại quyền độc lập cho dân tộc.