Агитационную работу на корабле вела партийная подпольная организация матросов-большевиков. Она действовала под руководством Центрального военно-морского исполнительного комитета РСДРП, который возглавлял всех коммунистов Черноморского флота и был связан с партийными организациями приморских городов. Была у него связь также с большевистским центром в Женеве (в то время там находился Ленин). Восстание Черноморского флота комитет наметил сначала на осень, а потом на конец лета. Почему именно на конец лета? Потому что в это время флот должен был выйти в учебное плавание, и корабли были бы снабжены запасом продовольствия, топлива и снарядов. Сохранилось письмо одного из руководителей военно-морского комитета, Александра Ивановича Петрова, матроса учебного корабля «Прут». Из письма виден план восстания. Писал Петров в тюрьме перед казнью, было ему 25 лет.
«Мы видели, как трудно сделать восстание всеобщим. Вспыхнув в одном месте, оно не скоро переместится в другое. Войска только тогда будут открыто переходить на сторону народа, когда у них явится уверенность во всеобщем восстании. А для этого надо, чтобы восстание охватило широкий район. Где же такой широкий район, как не у нас на Чёрном море? Кто, как не мы, матросы, начавшие революцию в Севастополе, можем перебросить её сразу на Кавказ, с Кавказа в Одессу, в Николаев? И кто, как не мы, можем… заставить войска принять участие в революции? Что они примут участие, мы в этом не сомневались…»
Но восстание, как ни досадно, началось гораздо раньше, когда и на кораблях, и в городах подготовка к нему только шла. 14 июня броненосец «Потёмкин» опробовал новые орудия в районе Тендровской косы. В этот день команде дали на обед борщ с тухлым мясом. Команда отказалась от обеда. Старший офицер Гиляровский усмотрел в этом бунт, вызвал караул и приказал накрыть брезентом группу из 30 моряков, чтобы затем расстрелять. В этой обстановке руководитель коммунистов броненосца, спокойный, выдержанный матрос Григорий Никитович Вакуленчук призвал матросов к оружию. Он понимал, что начинать восстание в одиночку нельзя. Но и другого выхода не было: потом команда и весь флот не простили бы большевикам расстрела своих товарищей.
Больше того, расстрел испугал бы тех матросов, которые колебались, размышляли ещё, к какой стороне примкнуть, они остались бы и в другое время послушными приказам офицеров – остались бы на стороне царя. Матросы бросились к винтовкам, на корабле началась перестрелка, были убиты командир корабля, старший офицер, ещё несколько офицеров, остальные арестованы. Смертельную рану получил Вакуленчук, в него стрелял Гиляровский. Смерть Вакуленчука была очень серьёзным ударом по восставшим, они буквально с первых минут остались без опытного руководителя.
Для руководства кораблём матросы избрали судовую комиссию во главе с унтер-офицером Афанасием Николаевичем Матюшенко. Он был смелый человек, яростно ненавидевший господ, он первым и открыл стрельбу по офицерам. Но ему недоставало большевистской убеждённости, последовательности в действиях. То он слушал большевиков, то выполнял советы меньшевиков или анархистов… Пройдёт два года, и Матюшенко тайно вернётся из Румынии к анархистам, будет арестован по доносу провокатора и расстрелян в Севастопольской тюрьме. Пока же он жив и руководит восставшим броненосцем.
Первое решение было принято верное – идти в Одессу, там началась общая забастовка рабочих. У Тендровской косы был миноносец № 267. Под угрозой орудий «Потёмкина» его офицеры сложили свои полномочия, а команда подняла красный флаг, приветствуя революцию. Броненосец и миноносец вместе пошли в Одессу. (Они до самого конца были неразлучны.)
Вечером корабли подошли к Одессе. Красные флаги на их мачтах вызвали огромное воодушевление рабочих. Рабочие чувствовали, что теперь, с приходом грозных кораблей, они не одиноки перед царскими войсками. Утром нового дня матросы перевезли на берег тело Вакуленчука, выставили около палатки почётный караул, и до самого вечера трудовая Одесса прощалась с матросом-большевиком. Тысячи людей прошли около убитого, тут же возникали митинги, произносились речи. 16 июня были похороны. Траурное шествие ещё больше напугало местные власти. Чтобы те не посмели выслать солдат против участников похорон, броненосец произвёл несколько боевых выстрелов по местам, где располагались верные царю войска.
События клонились к тому, что бастующие рабочие вот-вот возьмутся за оружие.