Неудачные действия Кара и победа над Чернышевым ободрили Пугачева. Восстание росло. Сподвижники Пугачева присоединяли к нему все новые восставшие области. Чика поднял Башкирию и осадил г. Уфу; Торнов — Ногайскую область; Хлопуша поднял Уральские заводы и овладел линейными крепостями между Орском и Оренбургом, за исключением крепости Верхне-Озерной.
Сам Пугачев в бездействии продолжал стоять под Оренбургом. Между тем правительство приняло ряд новых мер. Вместо Кара был назначен генерал аншеф Бибиков. Из Казани к Оренбургу был послан корпус под командой генерал-майора Голицына. По Самарской линии наступал отряд генерала Мансурова. В направлении Уфы двинулся отряд генерала Ларионова. От Сибири шел отряд генерала Деколонга.
В январе Пугачев прибыл в Яицкий городок; в крепости городка яицкими казаками был осажден правительственный гарнизон. Пугачев решил взять его штурмом, но был отбит. Наступил месяц март. Пугачев продолжал бездействовать под Оренбургом. Отряд генерала Голицына приближался к городу Оренбургу. Пугачев вышел к нему на встречу и атаковал его около крепости Сорочинской, но был отбит. После этого Пугачев отошел к крепости Татищевой, где, в свою очередь, был атакован князем Голицыным. Пугачевцы дрались с большим упорством, но были разбиты. Пугачев отступил к Сакмарскому городку, потеряв в сражении под Татищевой 1300 человек убитыми и 3000 взятыми в плен и 36 орудий. Под Каргалой Пугачев пытался оказать еще раз сопротивление правительственным войскам, но был разбит, после чего скрылся в Уральские заводы. К этому времени на театр восстания прибыл полковник Михельсон, назначенный вместо Ларионова. 18 марта Михельсон разбил Чику под Уфой и, спустя некоторое время, взял его в плен.
Вследствии распутицы военные действия прекратились и начались только в мае м-це. Пугачев в это время находился на Белорецком заводе. 5 мая Михельсон разбил башкир у Симского завода и двинулся против Пугачева. Пугачев бросился к крепости Магнитной и овладел ею; затем он направился к крепости Кизильской, но услышав, что из крепости Верхне-Яицкой против него двигаются сибирские войска под начальством Декалонга, свернул в горы и, обойдя Верхне-Яицкую крепость, вышел на линию у крепости Карагайской. Двигаясь по Верхне-Уйской линии, Пугачев сжег по ней все крепости и 20 мая овладел крепостью Троицкой.
Вслед за ним шел отряд Декалонга, который 21 мая настиг Пугачева под крепостью Троицкой Здесь произошло большое сражение. На стороне Пугачева сражалось 11 тыс. войск, но они были разбиты.
После поражения под Троицкой, Пугачев пошел на Челябинск. Под крепостью Варламовой его встретил полковник Михельсон и нанес ему новое поражение. Пугачев повернул в Уральские горы, где набрал себе новые ополчения.
20 июня он взял крепость Осу, а 25-го переправился через реку Каму. Двигаясь по дороге на Казань, он овладел Ижевским и Боткинским заводами и, наконец, 11-го июля атаковал г. Казань.
Войска казанского гарнизона, дворянство и духовенство заперлись в крепость. Город оказался в руках Пугачева.
На другой день после занятия города подошел полковник Михельсон со своим отрядом. В сражениях, длившихся с 13 по 15-го июля, Пугачев был снова разбит; при этом он потерял до 2000 убитыми, 5000 пленными и 9 орудий.
После поражения под Казанью Пугачев переправился на правый берег Волги. В своих манифестах он объявил крестьянам вольность, освобождение от податей и повинностей и бесплатную раздачу соли, призывая их на борьбу с дворянством.
При приближении Пугачева крестьянство восставало против своих бар и встречало его, как своего избавителя. Это был момент колоссального роста его сил, самый опасный для правительства. Движение Пугачева на Москву могло бы превратиться в триумфальное шествие. Крестьянство Центральной России, рабочие Тульских заводов и Москвы могли к нему присоединиться. Но Пугачев вместо того, чтобы идти на Москву, взял направление на юг России. По дороге он занял гор. Курмыш, Саранск и Пензу. Повсюду жители городов выходили к нему на встречу с хлебом и солью. Он нигде не встречал сопротивления; 6-го августа Пугачев занял г. Саратов, где выпустил из тюрьмы всех колодников, отворил хлебные и соляные амбары для общего пользования народа и повесил всех дворян, запрещая хоронить их тела. Комендантом города был назначен казацкий пятидесятник Уфимцев.