Căn cứ vào thực lực, hội nghị phân công: khu vực Yên Bái do
Nguyễn Văn Khôi chỉ huy; khu vực Sơn Tây do Phó Đức Chính chỉ huy;
khu vực Hưng Hóa, Lâm Thao do Nguyễn Khắc Nhu phụ trách; khu Phả
Lại, Hải Dương do Nguyễn Thái Học phụ trách, Nguyễn Văn Tuyên và
Phạm Bá Phổ làm phụ tá chỉ huy; khu vực Hải Phòng, Kiến An do Vũ Văn
Giản (tức Vũ Hồng Khanh) phụ trách; khu Hà Nội do Đoàn Trần Nghiệp
(tức Ký Con) phụ trách.
Để phân chia trách nhiệm chỉ đạo khởi nghĩa ở hai vùng thượng du
và đồng bằng, Nguyễn Thái Học, Nguyễn Khắc Nhu và Phó Đức Chính còn
gặp nhau một lần nữa tại vùng núi Yên Tử (Quảng Yên). Theo phân công,
Nguyễn Khắc Nhu sẽ phụ trách khởi nghĩa ở vùng thượng du, còn vùng
đồng bằng do Nguyễn Thái Học trực tiếp chỉ đạo. Kế hoạch được thống
nhất là khi Yên Bái nổi dậy, Nguyễn Khắc Nhu phải đánh vào Hưng Hóa,
Lâm Thao, sau đó nghĩa quân Yên Bái, Hưng Hóa, Lâm Thao hội quân ở
Hưng Hóa rồi tiến lên Trung Hà phối hợp với toán quân của Phó Đức
Chính đang hoạt động ở đây đánh đồn Thông (Sơn Tây). Thời gian khởi
nghĩa được ấn định vào đêm ngày 9-2-1930. Tuy nhiên, sau khi xem xét lại
tình hình ở miền xuôi, Nguyễn Thái Học quyết định hoãn đến ngày 15-2-
1930 và cử người đi báo cho Nguyễn Khắc Nhu (phụ trách chung khởi
nghĩa ở miền ngược). Nhưng người này bị thực dân Pháp bắt, nên Nguyễn
Khắc Nhu không biết thay đổi này. Do đó, đêm ngày 9 rạng ngày 10-2,
khởi nghĩa nổ ra ở Yên Bái, Lâm Thao, Hưng Hóa, Sơn Tây. Tại Yên Bái,
nghĩa quân chia làm ba nhóm tiến công vào ba mục tiêu chính là Đồn Dưới,
Đồn Cao và khu nhà riêng của bọn sĩ quan và hạ sĩ quan Pháp. Nhưng do
chuẩn bị chưa chu đáo và vấp phải sự kháng cự quyết liệt của địch nên cuộc
khởi nghĩa không diễn ra đúng với ý đồ của những người lãnh đạo. Nghĩa
quân chiếm được Đồn Dưới và kho vũ khí, diệt và làm bị thương một số
tên địch, nhưng không chiếm được Đồn Cao do quân Pháp đã có sự đề
phòng và chuẩn bị trước; lực lượng làm nội ứng quá mỏng, không có người
phụ trách nên không phát huy được tác dụng. Không chiếm được Đồn Cao,
nghĩa quân chia nhau đánh chiếm một số vị trí ở thị xã, treo cờ và phát