Уборевич просчитал вероятную возможность того, что Антонов захочет вернуться в Тамбовскую губернию через Кирсанов, как это он уже проделывал неоднократно. Чтобы не допустить этого, в этот район с фронта реки Балыклейка была переброшена 14-я кавбригада. С той же целью частям Пензенского гарнизона приказано наблюдать участок Пенза — Сердобск, заняв район Краснополье — Князевский умёт. Для встречи Антонова с востока частям Саратовского командования приказано занять населённые пункты Сергиевское, Старый и Новый Чардынь. Таким образом, кольцо должно было замкнуться.
Однако Уборевич понял и ещё один момент: одними кавалерийскими частями бороться с антоновцами невозможно: те всегда уйдут от преследования. Следовало придумать что-нибудь необычное, что могло бы снивелировать скорость передвижения антоновских войск в 120-130 вёрст в сутки. Естественно, этим необычным могли стать только технические средства. И, в первую очередь, бронемашины. Как раз 31 мая в 17 часов в Перевесенку прибыл отряд ВЧК под командой Юлиана Конопко в составе семи полуторатонных "фиатов", вооружённых двумя пулемётами каждый, нескольких легковых машин, одной вспомогательной и одной машины-цистерны. В данном случае инициативу по привлечению этого отряда проявил начальник 1-го боевого участка, слушатель военной академии Ивана Федько. Уборевич несказанно обрадовался этому. Теперь исход окружения и погони за Антоновым мог быть предрешён в пользу красных частей.
После боя у Перевесенки Антонов, как и обычно, оторвался от преследователей и скрылся в неизвестном направлении. Прибывший в село автоотряд собственными силами произвёл разведку и установил направление движения противника. Следы его обнаружены аж под Еланью. Уборевич приказал комбригу Дмитриенко и Юлиану Конопко начать преследование Антонова с целью окончательно его уничтожить. Чтобы преградить путь отступления Антонову и не дать ему вернуться из Саратовской в Тамбовскую губернию, бригаде Котовского приказано прикрыть район Ртищево — Вайка.
1 июня, в самый полдень, когда солнце нещадно жарило землю своими лучами и любое движение давалось с большим трудом, автоотряд настиг Антонова, отдыхавшего в селе Елань, раскинувшейся вдали от всех водных и сухопутных дорог. Потому и не ожидал здесь Антонов никакого подвоха от красных. Наконец-то он помылся в бане и попытался за много бессонных дней и ночей отоспаться. Однако именно в этот день и час в деревню ворвались три боемашины, расстреливая партизан, панически забегавших по улицам и дворам Елани. Остальные четыре машины обошли деревню с востока и севера. Их появление было так неожиданно и ново, что антоновцы, бросая обозы, оружие, лошадей мчались к лесу. Но на опушке леса их уже ждал командующий Антонов. Успокоил, как мог своих бойцов. Для прикрытия их отступления, он развернул на лесной опушке два полка. К этому времени половина пулемётов на машинах перестала работать из-за отсутствия патронов, но, тем не менее, машины ход не снижали и попытались обойти антоновцев с фланга. Желая избежать окружения, Антонов приказал отходить. Но преследование продолжалось на протяжении 25-30 вёрст, отделявших Елань от Сердобска. Бригада Дмитриенко снова запаздывала. Потому Антонову удалось укрыться в лесной чаще близ Сердобска, куда добраться машины Конопко не смогли. Тем не менее они своё дело сделали: впервые в открытом бою столкнувшись с грозной железной техникой, партизаны стали бояться даже одного её вида.
Однако ночь в лесу прошла относительно спокойно. Автоотряд Конопко заночевал в деревне Валтинка, бригада Котовского — в деревне Байка, бригада Дмитриенко — в Елани. Но обе стороны понимали, что день 2 июня может стать решающим в этом многодневном преследовании.
Поняв, что с запада его отрезали, Антонов бросается на восток, взрывая за собой мосты, лишая тем самым возможности автоотряду преследовать его. К 16 часам 2 июня Антонов прибыл в деревню Бакуры Сердобского уезда. Опросив местных крестьян, разведчики автоотряда доложили Конопко направление движения антоновцев. Но быстрому преследованию помешали разрушенные мосты. Пришлось сделать круг через Малую Сердобу на Бакуры. И всё же автоотряд появился в Бакурах всего лишь спустя час после антоновцев. К тому же красные ворвались в село с северо-востока, откуда их совсем не ждали. К этому времени партизаны вытягивались в колонну для дальнейшего следования в сторону Малой Сердобы. Открыв огонь по антоновцам, автомобилисты загнали их обратно в село. Вначале антоновцев охватила паника. Они бросались к избам, огородам и в разные концы села. Но Антонову довольно быстро удалось восстановить порядок и завязать уличный бой. Бронеотряд обстреливали со всех видов вооружений: пулемётом с колокольни, ружейным огнём со всех изб. Красногвардейцам пришлось пустить в ход гранаты. Конопко смотрел на часы. Вот-вот должен был появиться Котовский со своей бригадой.
Желая поскорее прийти на помощь своим, Котовский выслал вперёд один эскадрон, который, под прикрытием своей артиллерии, переправился на северный берег реки Сердобы и ворвался в село с востока. Но опять же, полностью замкнуть кольцо окружения не удалось и, несмотря на весьма чувствительные потери (до 600 человек погибших, а также 9 пулемётов, множества винтовок и 300 лошадей), большинству партизан во главе с самим Антоновым удалось вырваться на оперативный простор и, добравшись до лесного массива, несколько передохнуть. Сработала его прежняя тактика: отряд разбился на несколько групп. Одна, спустившись в овраг, направилась к селу Баклуши, где и была перехвачена бригадой Котовского и бросившимися вдогонку двумя боевыми машинами. Этим повезло меньше, чем другой группе, возглавленной самим Антоновым, которая бросилась лощиной по правому берегу Сердобы по направлению всё к той же Малой Сердобе. Автоотряд открыл огонь. Антонов огрызался — ранен был сам командир автоотряда Юлиан Конопко.
Этот бой под Бакурами вошёл в историю советской военной мысли. Это была историческая операция. Впервые за время гражданской войны руководители Красной Армии применили тактику, которая будет принята на вооружение разных армий гораздо позже: в этом бою были проведены совместные действия конницы и механизированных частей. На обыкновенные, потрёпанные войной грузовики было установлено по два пулемёта, станковый и ручной. Грузовики прицельным огнём "загоняли" антоновцев, наводя на них ужас, а затем конница довершала разгром партизан. С тех пор, кстати, антоновцы до смерти боялись любого, даже легкового автомобиля: они были убеждены, что против них снова направлялись броневики.
Тем не менее, битва продолжалась. Правда, с перерывом на один день. И красной коннице Котовского, и Народной армии Антонова нужен был отдых. Автоотряд в тот день, 3 июня, также не двигался с места: ждали запчастей и бензина. Зато 4 июня всё началось сызнова.
Стараясь преградить путь Антонову на Запад, Уборевич сосредоточил на участке Пенза — Соловка бронепоезд и бронелетучку Войтенкова. Пензенский гарнизон в тот же день выслал в район станции Крицино небольшой отряд. Автоотряд Конопко к вечеру 7 июня достиг деревни Кандель. Бригада Котовского — деревни Васильевка. Бригада Дмитриенко — станции Колышлей. Но все их потуги оказались напрасными: разведка донесла Антонову, что в позициях пензенцев есть разрыв. Партизаны немедленно бросились в образовавшуюся дыру. Узнав об этом, Уборевич бросает в погоню Дмитриенко. Но тот в очередной раз опаздывает и ему остаётся лишь тащиться в хвосте антоновцев. Лишь к полудню 6 июня в селе Чернышово Антонова удалось догнать автоотряду. Четыре машины атакуют конный отряд антоновцев, численностью в тысячу сабель. Но повстанцам вновь удалось вырваться и уйти в Ширяевский лес. Правда, в этом бою Александр Антонов был ранен в голову.
Опоздавшая в Чернышово ровно на один час, бригада Дмитриенко стала преследовать теперь уже отступавших антоновцев. Чтобы закрыть южный и юго-западный выходы из Ширяевского леса, автоотряд перебазировался в деревню Пересыпкино. В этот же день туда же прибыла и находившаяся в резерве группа Федько в составе 14-й кавбригады и одного автобронепоезда. Один полк этой группы занял деревню Ширяево, другой полк — Ершово, третий — Ольшанку. В районе деревни Пересыпкино стоял ещё и 3-й полк ВЧК. Лес обложили полностью. Первая попытка вырваться из него окончилась для антоновцев неудачей: они потеряли 70 человек и вернулись в лес. Но на помощь партизанам пришла сама матушка-природа: в тот сухой июнь дождь был большой редкостью. Но именно в ту ночь началась сильная гроза. Командир 3-го полка ВЧК, видимо, испугался замочить ноги и голову, и отвёл свою часть в деревню. Этим и воспользовался Антонов. Группа в 200 человек проскользнула лесистым берегом Вороны в южном направлении и, достигнув Чутановского леса, скрылась в неизвестном направлении.
