Durante o movimento de derrubada, Deodoro foi traído, sendo perseguido pelas tropas do Império, mas apoiado pela população e exército conseguiu invadir a Praça da Aclamação no Rio de Janeiro, realizando a Proclamação da República e tomando o poder em 15 de novembro de 1889, assumindo assim um governo provisório.
Apesar de ser estabelecido pela primeira constituição republicana que as eleições deveriam ser diretas, isto é, por voto popular, excepcionalmente por serem primeiros presidente e vice, Marechal Deodoro e Floriano Peixoto foram eleitos indiretamente pelo Congresso Nacional no dia 25 de Fevereiro de 1891.
Seu governo não ocorreu pelos quatro anos que estavam previstos. Uma política instável e problemas econômicos como o “encilhamento” (onde se deu o incentivo à produção da moeda por certos bancos, levando à grande especulação financeira e à falência de diversos bancos e empresas na época) fizeram com que a situação se tornasse bastante conturbada. Um novo ministério foi formado, liderado por Barão de Lucena – que era vinculado à ordem da monarquia –, com a tentativa de centralizar o poder, o que ajudou a levar o país ao colapso com a dissolução do Congresso Nacional.
Floriano Peixoto tornou-se da oposição à Marechal Deodoro no meio militar juntamente com as forças legistas, e essa junta de fatores levou à sua renúncia em 23 de Novembro de 1891.
Marechal Deodoro sofria de dispneia (dificuldade para respirar) e faleceu em agosto de 1892 no Rio de Janeiro. Deodoro pediu para que fosse enterrado em trajes militares, contudo não foi atendido, sendo enterrado num jazigo no Cemitério do Caju, e tendo seus restos exumados e transferidos para a Praça Paris no ano de 1937.
Hoje o dia 15 de novembro é feriado nacional em homenagem ao movimento ocorrido na mesma data no ano de 1889.