Първоначалното намерение на БТЦРК е да обяви Съединението на 15 септември, но на 2-ри септември в Панагюрище избухва бунт, овладян още на същия ден от полицията.

На 2 септември 1885 г. Вълнения в Панагюрище, Голямо Конаре и др. селища. В Панагюрище трима младежи обявяват Съединението с развято знаме, арестувани са, но под натиска на около 2000 души са освободени. В Голямо Конаре ръководителят на местния комитет Продан Тишков-Чардафон арестува пловдивския префект Петър Димитров.

Пред опасността от арестуване на организаторите, комитетът решава да ускори начинанието. Представители на БТЦРК заминават за Чирпан, Сливен и други градове на областта, за да поведат бунтовнически групи към Пловдив.

На днешната дата, пети септември е вдигнато въстание в Пазарджик, където привържениците на Съединението с Княжество България установяват собствено управление. По същото време въстават и селата около Пловдив. От Голямо Конаре и Конуш потеглят чети начело с Продан Тишков – Чардафон Велики и Ангел Чолаков, които достигат областния център през нощта и на следващия ден. Само чирпанската чета е застигната и разбита от войскова част при село Калфата, при което загиват петима четници.

 На 6 септември 1885 г. 
В Пловдив е арестуван Гаврил Кръстевич от части на румелийската милиция, начело с майор Д. Николаев, съставено е Временно правителство начело с д-р Георги Странски, под-председател – д-р Ст. Чомаков и членове: майор Данаил Николаев (командващ румелийската милиция), майор Д. Филипов, майор С. Муткуров, майор Р. Николов, Й. Груев, К. Пеев (кмет на Пловдив), д-р Г. Янкулов ( председател на Областното събрание), З. Стоянов, брациговецът Данаил Юруков, Г. Данчов, А. Самоковец, Г. Бенев. Временното правителство изпраща телеграма до княз Александър Батенберг. Обявено е военно положение и обща мобилизация. Същият ден княз Батенберг свиква извънредна сесия на IV обикновено народно събрание на 10 септември.

Манифест на княз Александър І Батенберг към българския народ за провъзгласяване на Съединението на Княжество България с Източна Румелия. Източник: Държавен архив

Прокламация за поемането на властта в Източна Румелия от Временното правителство

При вестта за размириците в областта източнорумелийските власти, в лицето на председателя на Постоянния комитет – Иван Гешов, се допитва до руския консул в Пловдив дали да обявят самѝ Съединението. След като получава отрицателен отговор, правителството разпорежда арестуване на заговорниците и съсредоточава полицейски части в Пловдив.

Военните обаче не се подчиняват на заповедите на директора на милицията. През нощта срещу  шести септември войски, командвани от майор Данаил Николаев, установяват контрол над Пловдив и, без да срещат съпротива, свалят правителството и генерал-губернатора Гавраил Кръстевич. Временно правителство, в което влизат представители на войската и на двете южнобългарски партии начело с Георги Странски, обявява обща мобилизация на мъжете от 18 до 40 години за отпор срещу очакваното турско нападение и кани княз Александър Батенберг да подкрепи Съединението. Извършен е класически военен преврат.

Пловдивските събития предизвикват масови демонстрации на подкрепа в Княжеството. Поставен пред свършен факт, Каравелов се заема да утвърди Съединението в сътрудничество с княза. На 8 септември княз Александър Батемберг издава прокламация, с която се обявява за „княз на Северна и Южна България“, а на следващия ден е вече в Пловдив и назначава трима комисари на мястото на временното правителство, което се отказва от пълномощията си. Междувременно княжеското правителство мобилизира армията си и изпраща наличните си войски в подкрепа на милицията в Южна България.

Народното събрание, което се събира извънредно на 10 септември, утвърждава тези мерки, като гласува кредит от 5 милиона лева за покриване на военните разходи.

Въпреки съпротивата на Русия и лично на император Александър III, Съединението получава дипломатическо и международно признание. Това става чрез т.н. Топханенски акт на 24 март 1886 г. Спогодбата е подготвена от българския политик и дипломат Илия Цанов (Илия ефенди) и негов екип. От турска страна подписват Кямил паша и Н.В. Султанът. В договора успяват да се защитят принадлежността на Бургас и областта към Княжеството, но се отнемат Кърджалийска околия и Тъмръшките села.

С подписването на договора България и Османската империя постигат споразумение, според което Княжество България и Източна Румелия имат общо правителство, парламент, администрация, армия. Единственото разграничение между двете части на страната, запазено до Обявяването на независимостта на България през 1908 г., е това, че българският княз е формално назначаван от султана за генерал-губернатор на Източна Румелия.