Пугачев, зажегши ограбленные им Белорецкие заводы, быстро перешел через Уральские горы и 5 мая приступил к Магнитной, не имея при себе ни одной пушки. Капитан Тихановский оборонялся храбро. Пугачев сам был ранен картечью в руку и отступил, претерпев значительный урон. Крепость казалась спасена; но в ней открылась измена: пороховые ящики ночью были взорваны. Мятежники бросились, разобрали заплоты и ворвались. Тихановский с женою были повешены; крепость разграблена и выжжена. В тот же день пришел к Пугачеву Белобородов с четырьмя тысячами бунтующей сволочи.
Генерал-поручик Декалонг из Челябинска, недавно освобожденного от бунтовщиков, двинулся к Верхо-Яицкой крепости, надеясь настигнуть Пугачева еще на Белорецких заводах; но, вышед на линию, получил от верхо-яицкого коменданта, полковника Ступишина, донесение, что Пугачев идет вверх по линии от одной крепости на другую, как в начале своего грозного появления. Декалонг спешил к Верхо-Яицкой. Тут узнал он о взятии Магнитной. Он двинулся к Кизильской. Но, прошед уже пятнадцать верст, узнал от пойманного башкирца, что Пугачев, услыша о приближении войска, шел уже не к Кизильской, а прямо Уральскими горами на Карагайскую. Декалонг пошел назад. Приближаясь к Карагайской, он увидел одни дымящиеся развалины: Пугачев покинул ее накануне. Декалонг надеялся догнать его в Петрозаводской; но и тут уже его не застал. Крепость была разорена и выжжена, церковь разграблена, иконы ободраны и разломаны в щепы.
Декалонг, оставя линию, пошел внутреннею дорогою прямо на Уйскую крепость. У него оставалось овса только на одни сутки. Он думал настигнуть Пугачева хотя в Степной крепости; но, узнав, что и Степная уже взята, пустился к Троицкой. На дороге, в Сенарской, нашел он множество народа из окрестных разоренных крепостей. Офицерские жены и дети, босые, оборванные, рыдали, не зная, где искать убежища. Декалонг принял их под свое покровительство и отдал на попечение своим офицерам. 21 мая утром приближился он к Троицкой, прошед шестьдесят верст усиленным переходом, и наконец увидел Пугачева, расположившегося лагерем под крепостию, взятой им накануне. Декалонг тотчас на него напал. У Пугачева было более десяти тысяч войска и до тридцати пушек. Сражение продолжалось целых четыре часа. Во все время Пугачев лежал в своей палатке, жестоко страдая от раны, полученной им под Магнитною. Действиями распоряжал Белобородов. Наконец мятежники расстроились. Пугачев сел на лошадь и с подвязанною рукою бросался всюду, стараясь восстановить порядок; но все рассеялось и бежало. Пугачев ушел с одною пушкою по Челябинской дороге. Преследовать было невозможно. Конница была слишком изнурена. В лагере найдено до трех тысяч людей всякого звания, пола и возраста, захваченных самозванцем и обреченных погибели. Крепость была спасена от пожара и грабежа. Но комендант, бригадир Фейервар, был убит накануне, во время приступа, а офицеры его повешены.