宣统二年（1910）六月，任
陕西陆军混成协（即陕西新军） 一标三营某队正目（班长）时，新军中的中国同盟会员已由4人增为29人，其中
钱鼎、张宝麟有同盟会和哥老会的双重身份，积极联络哥老会共同反清。万等哥老会头目也积极与钱、张交往，使新军中各营队的哥老会头目都愿接受孙中山“驱逐鞑虏，恢复中华，建立民国，平均地权”的主张，并愿意“跟着党人干”。万参加了同盟会和哥老会六月初三（1910年7月9日）在西安大雁塔的秘密集会，三十六位弟兄“歃血为盟，共图大举”，进一步巩固了同盟会与哥老会的团结，为西安起义奠定了武装基础。
宣统三年五六月间（1911年6～7月间），四川保路运动的发展，鼓舞了陕西革命党人反清起义的勇气。同年八月
武昌起义的消息传到陕西后，在西安的同盟会和哥老会双方主要负责人钱鼎、张钫、万炳南、
张云山等秘密协商，拟定于九月初八（1911年10月29日）起义。到八月三十日（1911年10月21日），因官府下令要将新军中革命力量最强的标营调往外县而使革命形势发生巨变，钱鼎提出召开紧急会议，要求改变原定起义日期。经同盟会、哥老会和新军主要负责人反复磋商，遂改为九月初一（10月22日）提前起义。
九月初一上午，同盟会、哥老会和新军的骨干在西郊林家坟秘密集会，推举张凤翙为起义首领，钱鼎为参赞，并决定当天闻午炮起义。会后万与张云山、钱鼎共同指挥布置在钟楼至北门的部队进攻“满城”西面。至次日午后，各部起义军互相配合，攻占了“满城”，西安全城光复。
九月初四（10月25日），张凤翙召集各起义将领协商“秦陇复汉军政府”的大统领和副大统领人选问题。由于万和张云山都争着要当大统领，会议不欢而散。会后经各方协商，九月初六（10月27日）再次开会，正式推举张凤翙为大统领，钱鼎和万炳南为副大统领，宣告秦陇复汉军政府正式成立。此时，哥老会的首领们仍在为名位问题纠缠，有人甚至另揭旗号，下令各码头招兵买马。为稳定局势，军政府于九月初八（10月29日）召开大会，宣布设立六个都督，哥老会各大头目都有职位，才使局势安定下来。
西安光复后，清军反扑，从
河南、甘肃两面夹击陕西。西安起义时逃亡兰州的前陕甘总督升允，被清廷启用署理
陕西巡抚，亲率甘军20营分两路进攻陕西，一路经长武攻入邠州（今彬县），一路由固关进攻凤翔。凤翔府城虽于九月初八（10月29日）光复，但政局一片混乱。陕西军政府命万赴凤翔督师反击甘军。
九月初九，万到凤翔后，首先将扰乱社会治安的原县衙差役张三保等斩首示众；又把参加起义的民军整编为五个民团营，分驻城中及东、南、西、北城门，维持社会治安；将秦陇复汉军分别布防于固关和陇县。
十一月下旬，万指挥所部及援军分三路奇袭柳林镇之清军，清军见主将崔正午重伤倒地，顿时混乱。万指挥所部乘胜追击，收复柳林镇。清军进攻凤翔，历时三月，终被击退。万坐镇凤翔，指挥有方，对稳定西部战局起了一定作用。
1913年3月，袁世凯下令将已扩至33个标、19个独立营的秦陇复汉军缩编为两师四旅，张云山被任命为师长，万被任命为旅长。 他“意甚不平” ，找种种借口威胁、要挟。其部下也扬言“家规坏了”，要求“提纲振纪” （《辛亥革命在陕西》第529页）。陕西都督张凤翙为整饬军纪，以抗命拒受改编罪，于4月13日乘万到机器局领取装备时，将其枪杀。