15 ноября командование Туркестанского фронта дало директиву о наступлении в западной части Закаспия. Операция должна была начаться с глубокого обхода неприятельских позиций с целью овладения станцией Казанджик.
Наступление осуществлялось силами Закаспийской армейской группы войск под руководством Реввоенсовета 1-й армии (командарм — Г. В. Зиновьев, председатель Реввоенсовета — Н. А. Паскуцкий) и члена Реввоенсовета Туркфронта В. В. Куйбышева.
Противник на красноводском направлении имел 1-й Туркестанский полк, Закаспийский и резервный пехотные батальоны, Кизыл-арватский отряд и саперный батальон. Белогвардейцы располагали также кавалерийскими частями и пятью броневиками.
2 декабря главные силы Закаспийской армейской группы выступили из Кизыл-Арвата и начали героический 110-километровый поход но пустыне Кара-Кумы. На рассвете 6 декабря они овладели станцией Казанджик. Упорный бой с отчаянно сопротивлявшимся врагом продолжался весь день. Он завершился блестящей победой Красной Армии. Советские войска взяли в плен до 1000 солдат и офицеров, захватили 9 исправных паровозов, 5 поездов, 3 бронепоезда, 16 орудий, 20 пулеметов, более 1200 винтовок и много другого военного имущества.
17 декабря советские войска одержали новую победу, овладев станцией Аидин. Теперь у белогвардейцев в Закаспии оставался лишь один опорный пункт — Красноводск.
Чтобы подойти к Красноводску, советским войскам потребовалось 50 дней упорной и напряженной борьбы в условиях безводной каракумской пустыни.
Войска Закаспийской армейской группы вышли на ближние подступы к Красноводску в результате обходного маневра. Проводниками были рабочие Красноводска И. И. Гольцев и Н. П. Курочкин. 6 февраля 1920 года после восьмичасового боя Красноводск был освобожден. Вскоре после этого сдался неприятельский крейсер «Австралия». В Красноводске было взято в плен 1600 человек, а также захвачены большие трофеи. В тот же день, 6 февраля, советские войска освободили остров Челекен. На острове были захвачены в полной исправности нефтепромыслы и 60 тысяч пудов нефти.
В боях на красноводском направлении отличился созданный в июне 1919 года 2-й Туркестанский коммунистический полк. Половину полка составляли русские рабочие и служащие, около 40 процентов — узбеки и киргизы и 10 процентов — коммунисты из военнопленных австрийцев и венгров. Полк участвовал в боях за Кизыл-Арват, Казанджик, Красноводск. В бою за Красноводск, когда под ударами бешено сопротивлявшегося противника ряды бойцов, изнуренных долгими переходами, дрогнули, комиссар полка Ляпин собрал членов полкового партийного бюро и повел их впереди атакующих цепей. Полк одним из первых вступил в город. Комиссар Ляпин геройски погиб в этом бою. За героизм и мужество, проявленные в боях под Красноводском, несколько бойцов и командиров 2-го Туркестанского коммунистического полка были награждены орденами Красного Знамени.
Вскоре после освобождения Красноводска советские войска Туркестанского фронта добились еще одного крупного успеха: ликвидировали белогвардейский очаг в Семиречье. Военные действия велись здесь в начале 1920 года на двух участках: Лепсинском и Джаркенто-Пржевальском.
Советские войска в этом районе насчитывали всего около 13 тысяч человек при 12 орудиях и 14 пулеметах. Кроме того, здесь находились переброшенные в октябре 1919 года из Ташкента Коммунистический экспедиционный отряд, 1-й кавалерийский полк и 1-й мусульманский батальон имени III Интернационала. Большую работу по объединению и укреплению советских войск Семиречья проделал областной военный комиссар Л. П. Емелев, погибший вскоре в бою под Аксу, а также питерский рабочий коммунист П. Тузов, один из руководителей «Черкасской обороны».
Войска противника в Семиречье состояли в основном из частей атамана Анненкова, которого поддерживали зажиточная верхушка казачества и кулаки из русских переселенцев.
В начале марта 1920 года Реввоенсовет Туркестанского фронта обратился к населению Семиречья с воззванием, в котором, разъясняя основные задачи Советской власти, призывал трудящихся оказать помощь Красной Армии в ее борьбе против белогвардейцев. Это воззвание было широко распространено среди трудящихся Семиреченской области. Из Ташкента в Семиречье выехала группа политработников для проведения политической работы среди населения. Под руководством партийных организаций развернулось формирование национальных частей Красной Армии.