Минеев с отрядом, заняв губернаторский дом, сбил гимназистов с батареи, которую они защищали, и появился в тылу у защитников рогаток.
По левому флангу наступления, где им руководил Пугачев, повстанцы обрушили на защитников Суконной слободы картечный огонь из пушек. На ее пылающие улицы ворвались повстанцы. А защитники слободы «с одной робости, оставив неприятелю пушки и весь снаряд, без всякого порядка, опрометью в крепость побежали»; многие солдаты и жители перешли к Пугачеву. В крепость скрылись и другие — Потемкин с теми, кто у него остался (конные чуваши тоже перебежали к повстанцам), гимназисты и пр. При отступлении по приказу того же Потемкина в городской тюрьме и частных домах перебили немало колодников. Но большинство их восставшие освободили. В их числе оказались жена Пугачева Софья и дети — сын Трофим, дочери Аграфена и Христина. Их отправили в повстанческий лагерь. По дороге туда Трофим, одиннадцатилетний мальчик, заметил отца, проезжавшего неподалеку, и крикнул матери:
— Матушка! Смотри-ка батюшка меж казаков ездит!
— Экой собака, неверный супостат!
Пугачев услышал возглас жены. Подъехал с казаками. К ним и обратился:
— Вот какое злодейство! Сказывают, что это жена моя. Это неправда! Она подлинно жена друга моего Емельяна Пугачева, который замучен за меня в тюрьме под розыском. Помня мужа ее мне одолжение, я не оставлю ее!
Пугачев и в этой кутерьме продолжающегося боя не растерялся, продолжая выступать в роли «государя». Софья же онемела от такого оборота, ни слова не могла сказать. Дети тоже молчали, подавленные… Их отец приказал:
— Подвезите вот этой бабе телегу и посадите ее с ребятами.
Семью увезли в лагерь. Пугачев же поскакал к крепости. Туда спешил и Минеев. Но оба опоздали — крепостные ворота оказались запертыми. От гостиного двора и Девичьего монастыря восставшие открыли пушечный огонь по кремлю. Город пылал, огонь подступал к крепости. Многие казанские жители — работные люди, ремесленники, дворовые, вольнонаемные — присоединялись к восставшим. Все они вместе чинили расправы с представителями администрации, казанской знати.
Пожар и известие о приближении Михельсона заставили Пугачева отвести свои силы в лагерь. Он находился у села Царицына, в семи верстах к востоку от города. Туда через Арское поле и вернулись повстанцы. Пугачев отложил штурм крепости — единственной части города, оставшейся в руках властей. Казань была взята в результате штурма войска Пугачева, и это стало самым большим успехом восставших на всем протяжении Крестьянской войны.