Не надеясь на свои силы, генерал Рейнсдорф решил разложить Пугачевские ополчения и с этой целью отправил из Оренбурга в стан Пугачева каторжника Хлопушу с увещевательными манифестами. Хлопуша перешел на сторону Пугачева, получил от него чин полковника и был послан поднять Уральские заводы, где отлил пушки и снабдил Пугачева боевыми припасами.
Пугачев решил взять г. Оренбург измором и устроил свой лагерь в Бердской слободе. Армия Пугачева росла. Его сподвижники придали ей военную организацию и установили дисциплину.
Генерал Кар, собрав несколько сот гарнизонных солдат и не дождавшись войск, назначенных из центральной России, выступит против Пугачева из Казани. По Самарской линии к Оренбургу шел отряд полковника Чернышева, которому Кар поручил занять крепость Татищеву, а сам двинулся на Оренбург. Пугачев и Хлопуша вышли ему на встречу и нанесли Кару поражение около деревни Юзеевой, в 100 верстах от Оренбурга, после чего Кар сдал командование Чернышеву, а сам уехал в Москву.
Чернышев с отрядом продолжал продвигаться к Оренбургу и 13 ноября занял крепость Чернореченскую. Здесь к нему явились несколько пугачевцев и предложили провести его с отрядом в г. Оренбург. Чернышев положился на этих проводников. Близ урочища Маячная гора при переправе через р. Сакмару, отряд Чернышева был окружен и взят в плен. Пугачеву сдалось 1000 солдат и казаков и 500 калмыков при 11 орудиях. Чернышев и 36 офицеров были повешены.
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.