План созрел, но борьба за его осуществление только начиналась. В. Н. Татищев послал, как мы упоминали, в начале февраля в Берг-коллегию просьбу о разрешении строительства завода. В конце февраля В. Н. Татищев послал второе донесение в Берг-коллегию с подробной сметой и чертежом, где несколько изменил свой первоначальный проект (4 домны и 16 молотов вместо 40 — «для сбережения лесов»). Ответа, однако, не было. В. Н. Татищев, как мы знаем, начал уже строить завод.
В марте В. Н. Татищев уже едет в Тобольск, где хлопочет о перенесении главного пути в Сибирь на линию рек Сылва — Исеть через центральную седловину Урала, доказывая, что это кратчайший и удобнейший путь из Европейской России в Сибирь, в то время как путь через Верхотурье заставляет большинство проезжавших делать большой крюк, также он хлопочет о перенесении Ирбитской ярмарки.
В Тобольске начальство уклонилось от определенного ответа. Оно поручило В. Н. Татищеву рассмотреть «возможно ли оные проезды утвердить и о том донести». Он понял это как предложение составить конкретный проект по устройству новой дороги. После личного осмотра он представил сибирскому губернатору свои предложения, где нужно поставить заставы, чтобы не могло быть беспошлинного проезда купцам, где построить мосты через речки, расчистить лес и т. п.
Только в мае 1721 года на донесение В. Н. Татищева о строительстве завода и города на р. Исети приходит ответ Берг-коллегии, в котором говорится, что надо стараться размножать заводы серебряные, медные, квасцевые, «которых в России нет», а нового железного завода не строить, так как «железных везде довольно». Так решили чиновники в Петербурге, не видя грандиозных возможностей вывоза железа за границу, хотя вывоз начался уже со следующего, 1722 года.
Замысел В. Н. Татищева был подорван в самой основе. Он остановил строительство, заготовленные бревна и тес велел сложить в сухих местах.
Но В. Н. Татищев был не из тех людей, которые быстро сдавались. Он продолжал доказывать необходимость строительства города на Исети, и в Берг-коллегии начали колебаться под влиянием его доводов. Было разрешено некоторые домны и молоты перенести с Уктусского завода на Исеть. Окончательное решение должен был принять советник Берг-коллегии Михаелис, которого решили командировать на Урал управлять заводами совместно с В. Н. Татищевым.
Но к этому времени отношения с Демидовым достигли крайнего напряжения, и В. Н. Татищев, едва дождавшись приезда Михаелиса, отправился, как мы знаем, для объяснений в столицу.
Встретив Михаелиса в Кунгуре, В. Н. Татищев передал ему две записки, в которых обосновывал свои планы развития хозяйственной жизни Урала. В них он указывает места, где нужно строить заводы, что выгоднее строить небольшие заводы вблизи друг друга, или крупные, размещая их редко, отмечает необходимость переноса главной дороги из России в Сибирь, проектирует строительство бумажной фабрики, стекольного завода, фабрик ножевых, проволочных и часового мастерства для башенных и стенных часов и т. д.
Но Михаелис не хотел следовать по стопам В. Н. Татищева. Это был бестолковый немец, ни слова не говоривший по-русски. Он забраковал место, выбранное В. Н. Татищевым для постройки нового города-завода и написал, что строить плотину на Исети опасно: «При высокой воде Исеть река разобьет». Вместо этого Михаелис стал строить небольшой железный завод выше Уктусского завода, на той же маловодной речке. Но прежде, чем завод этот пущен был в действие, весной 1723 года плотину Михаелиса размыло и снесло.
Между тем на Урал был направлен Генин, крупнейший специалист в области горного дела, а с ним возвращался и В. Н. Татищев в качестве подследственного. В пути В. Н. Татищев познакомил Генина со своими планами в отношении Урала и особенно относительно любимого проекта построения города на Исети, и так убедил его в правильности своих идей, что Генин, став начальником Уральских заводов, целиком следовал планам В. Н. Татищева. В отношении же строительства на Исети Генин, мало считавшийся с Берг-коллегией благодаря особому покровительству Петра I, еще из Кунгура, не доехав до места, отдал распоряжение заведывавшему горными делами на Уктусе — Патрушеву, чтобы подготовлялся лес для строительства нового железного завода «…по росписи какову оставил г. капитан Татищев».
С этого времени строительство нового города-завода пошло полным ходом, и В. Н. Татищев был фактическим руководителем его. Сначала был построен крепостной вал «для безопасности от неспокойного народа» и квартиры для солдат Тобольского полка, которые использовались также в качестве рабочей силы, наряду с крестьянами окружающих слобод. Из Тобольска были присланы плотники и каменщики. К зиме 1723 года были закончены постройки плотины, домны, железоделательной, медеплавильной и медеочистительной фабрик, многих домов и нескольких лавок. В этом же году Генин дал имя городу в честь жены Петра I — Катеринбург. В. Н. Татищев, не терпевший из патриотических побуждений иностранных названий, в своей переписке называл его всегда Екатеринск. В город были перенесены из Уктуса главное Управление заводами и школы, организованные В. Н. Татищевым.