В сентябре пугачевцы взяли полдюжины небольших крепостей, а в начале октября блокировали Оренбург.
На помощь осажденным вышел карательный отряд генерала Василия Кара численностью в 3500 человек при десяти пушках, но в трехдневном бою 7–9 ноября под деревней Юзеевой был разбит восставшими и бежал, за что генерал был уволен со службы с запрещением жить в столицах.
В этом же районе оказалась и рота поручика Карташова, в которой служил Михаил Шванвич.
Рота сдалась без боя. Карташова и еще одного офицера пугачевцы казнили тут же, а сдавшихся на их милость поручика Волженского и подпоручика Шванвича доставили вместе со всеми солдатами в село Берду, где сам Пугачев, узнав, что Волженский и Шванвич любимы солдатами, велел первому быть атаманом, а второму — есаулом и «быть над гренадерами, так, как и прежде, командирами».
Гренадеры присягнули Пугачеву на верность и поочередно приложились к его руке. Вместе с ними сделали то же самое и их командиры — атаман Волженский и есаул Шванвич.
Пугачев побеседовал со Шванвичем и, узнав, что тот знает немецкий и французский языки, велел вновь испеченному есаулу заведовать в его канцелярии иностранной перепиской.
Шванвич участвовал в бунте почти до самого конца, и по судьбе пленного подпоручика можно проследить ход пугачевского восстания. Вместе с Пугачевым Шванвич принимал участие в полугодовой осаде Оренбурга, под стенами которого сосредоточилось до 25 тысяч мятежников при 86 пушках. А вокруг Оренбурга — в Казанской губернии, Западной Сибири, Западном Казахстане и Башкирии — действовали крупные отряды сторонников Пугачева.
В декабре 1773 года на подавление восстания был двинут отряд генерал-аншефа Александра Бибикова численностью в 6500 солдат и офицеров при 30 орудиях. Бибиков разбил отряды повстанцев под Самарой, Кунгуром и Бузулуком и двинулся к Оренбургу.
В это трудное для Пугачева время Шванвич, в противоположность другим офицерам-дворянам, оказавшимся в рядах повстанцев, сохранял верность самозванцу.
В феврале 1774 года Шванвич из есаулов был произведен в атаманы и командиры солдатского полка вместо Волженского, казненного пугачевцами за подготовку «изменнического действа»: Волженский и еще один бывший офицер, Остренев, решили заклепать пушки бунтовщиков и тем самым вывести их из строя. Их разоблачили и приготовили к повешенью. После казни Волженского и Остренева атаман Шванвич командовал всеми солдатами, согласившимися служить Пугачеву, и таким образом оказался в одном ряду с другими пугачевскими атаманами и полковниками. Закончил же он свою карьеру в армии Пугачева секретарем Военной коллегии — высшем органе руководства повстанческим войском. В марте 1774 года отряды Пугачева были разбиты под крепостью Татищевой, и, узнав об этом, Шванвич бежал в Оренбург и сдался на милость губернатора Рейнсдорпа.