Горючей смесью на угли крестьянских ожиданий пролились рассылаемые по округам пугачевские призывы к вооруженной борьбе с дворянством и чиновничеством. 28 июля (8 августа) 1774 года в Саранске и спустя три дня под Пензой был зачитан указ о вольности для крестьян, ставший кульминационной точкой крестьянской войны:
«Жалуем сим имянным указом с монаршим и отеческим нашим милосердием всех, находившихся прежде в крестьянстве и в подданстве помещиков, быть верноподданными рабами собственной нашей короне; и награждаем древним крестом и молитвою, головами и бородами, вольностию и свободою и вечно казаками, не требуя рекрутских наборов, подушных и протчих денежных податей, владением землями, лесными, сенокосными угодьями и рыбными ловлями, и соляными озёрами без покупки и без оброку; и свобождаем всех от прежде чинимых от злодеев дворян и градцких мздоимцов-судей крестьяном и всему народу налагаемых податей и отягощениев. И желаем вам спасения душ и спокойной в свете жизни, для которой мы вкусили и претерпели от прописанных злодеев-дворян странствие и немалыя бедствии.»
Указ даровал крестьянам вольность от помещиков, что означало зачисление их в сословие казаков. Крестьяне получали пашенную землю и вспомогательные угодья (лесные участки, сенокосы, рыбные ловли, соляные озера), освобождались от различных повинностей (оброка, рекрутских наборов, подушных податей). Вполне ожидаемо, что этот жест Пугачева привлек на его сторону великое множество помещичьих крестьян. Пожар восстания охватил до миллиона представителей низших слоев населения. В руках мятежников оказались города Саранск и Пенза, не говоря о десятках более мелких городков и населенных пунктов. Пламя мятежа заполыхало вплотную к границам Московской губернии.
Угроза захвата восставшими Москвы вынудила Екатерину II поступиться принципами и принять решительные меры. Вместо не проявившего себя генерал-поручика Щербатова во главе правительственного войска императрица поставила генерал-аншефа П. И. Панина. Несколько лет до этого назначения Панин пребывал в немилости у царицы, поскольку, по словам Екатерины II, был «первым вралем и себе персональным оскорбителем». Но опасное положение дел и уговоры приближенных заставили ее вернуть опального генерала и вверить ему подавление разгулявшегося восстания.
Ко времени назначения нового командующего в июле 1774 года российское правительство форсировало заключение мирного договора с Турцией. Русско-турецкая война 1768–1774 годов завершилась. 10 (21) июля представители России и Османской империи подписали Кючук-Кайнарджийский договор, и это позволило отозвать с фронта два десятка кавалерийских и пехотных полков, чтобы бросить их на борьбу с мятежниками. Месяцем позже с фронта на внутренний театр военных действий был переведен наиболее успешный полководец, генерал-поручик А. В. Суворов. Так столичные власти выставили против бунтовщиков действительно крупную регулярную армию под предводительством лучших военачальников.
Между тем по непонятной причине отряды Пугачева повернули от Пензы на юг. По всей видимости, казачьи атаманы, предчувствуя поражение, намеревались укрыться от надвигающейся опасности в южных пограничных степях. В августе 1774 года пугачевские войска вышли на Волгу и захватили Саратов. В нескольких днях перехода за отрядами восставших следовал корпус Михельсона. Близость правительственных войск вынудила Пугачева покинуть Саратов и отправиться вниз по Волге, овладевая по пути новыми городами и практически сразу их оставляя. Подойдя к Царицыну, мятежники блокировали город, но, не имея времени для длительной осады, отступили на юг в направлении Черного Яра. Войско Михельсона шло по пятам, пока не настигло отряды бунтовщиков у Солениковой ватаги.
25 августа (5 сентября) 1774 года состоялось последнее крупное сражение крестьянской войны. Практически в самом начале боя регулярные войска сумели отбить у мятежников всю артиллерию. Исход же боя решила атака конницы, которая сабельным ударом разделила отряды восставших, и полное поражение пугачевцев стало лишь делом времени.