В бессильной злобе Екатерина II приказала расправиться с семьей Пугачева. Жена и дети Пугачева, сын Трофим и дочери Аграфена и Христина, бедствовавшие и бродившие «между двор», были арестованы и отправлены в тюрьму в Казань. Дом Пугачева, купленный одним казаком и свезенный в другую станицу, перевезли на старое место в Зимовейскую станицу, сожгли вместе с плетнем и садом и развеяли пепел по ветру. Место, где стоял дом Пугачева, окопали рвом «для оставления на вечные времена без поселения». Конечно, семья Пугачева не представляла для властей никакой угрозы. Бибиков понимал, что «не Пугачев важен», важно «всеобщее негодование». А «всеобщее негодование» росло, и Крестьянская война охватывала все новые и новые районы.
Получив известие о разгроме войска Кара и Чернышева, Рейнсдорп одновременно узнал о продвижении к Оренбургу корпуса бригадира Корфа. Но об этом марше узнал и Пугачев. Рейнсдорп, беспокоясь, чтобы Корфа не постигла участь Чернышева, выслал на помощь ему отряд. Пугачев, в свою очередь, послал для разведывания численности отряда Корфа Зарубина-Чику с пятью казаками. Но весть о появлении Корфа пришла в Берду с опозданием. «Пооплошал» и сам Пугачев, дав приказ своим людям обедать. Когда спохватились, было уже поздно: отряд Корфа под прикрытием полевой гарнизонной команды, отстреливаясь от разрозненных групп пугачевцев, входил в город.
На следующий же день, 14 ноября, Рейнсдорп предпринял вылазку отрядом в 2500 человек при 22 орудиях. Он пытался захватить Берду, прорвать блокаду Оренбурга и разгромить войска восставших.
Утром 14 ноября войска под командованием генерал-майора Валленштерна вышли из города, но сразу же натолкнулись на отборные отряды пугачевцев из казаков, заводских работных людей и башкир. 40 пугачевских пушек открыли огонь по правому флангу противника. Валленштерн приказал отступить. На помощь отряду Валленштерна Рейнсдорп бросил казаков во главе со старшиной Бородиным. Замелькали копья. Началась рукопашная. Потеряв много убитыми и ранеными, Валленштерн вернулся в город. Успешное отражение всех трех вылазок окрылило восставших. 17 ноября Пугачев направил Рейнсдорпу указ с требованием сдать город. Одновременно Пугачев решил во избежание потерь больше штурмов не предпринимать, а голодной блокадой добиться успеха. Пугачевцы повели еще более решительную борьбу с фуражирами и отрядами, высылаемыми из Оренбурга. Кроме того, зная, что могут подойти правительственные войска, Пугачев приказывает укреплять подступы к городу. Прежде всего Пугачев и его Государственная военная коллегия решили овладеть Ильинской и Верхне-Озерной крепостями и тем самым отрезать Оренбург от Сибири. Кроме того, Пугачев рассчитывал на пушки, порох, ружья, ядра, продовольствие и деньги, хранившиеся в этих крепостях.
18 ноября для овладения Ильинской крепостью направляется отряд илецких казаков, заводских работных людей под командованием Хлопуши, по пути к ним присоединяются ногайские татары и башкиры. 20 ноября с ходу они овладевают Ильинской крепостью. 23 ноября восставшие подошли к Верхне-Озерной, обороняемой отрядами правительственных войск под командованием полковника Демарина, но штурм сорвался. Хлопуша сообщил о неудаче в Берду. Пугачев с отрядом поспешил к Верхне-Озерной. 26 ноября состоялся штурм. Но и на этот раз пугачевцев постигла неудача. Пришлось отступить. В это время Пугачев получает известие о движении правительственных войск. Пугачев идет им навстречу, но батальон под командованием секунд-майора Заева уже вступил в Ильинскую крепость. 29 ноября Пугачев вновь овладел крепостью. Батальон Заева потерял 200 человек убитыми, погиб и сам Заев, а остальных солдат постригли по-казацки и увели в Берду.
Победы пугачевцев имели огромное значение. Весть о разгроме Билова, Кара, Чернышева, Заева, осаде Оренбурга набатным звоном прокатилась по Прикамью, Башкирии, Уралу, Западной Сибири.
Воспользовавшись прекращением активных боевых действий под Оренбургом, Пугачев решил овладеть Яицким городком, за стенами крепости которого отсиживался полковник Симонов.
В сентябре 1773 г. Пугачеву не удалось с ходу овладеть Яицким городком, и он двинулся вверх по Яику к Оренбургу. Но яицкие казаки не могли смириться с тем, что в центре их земли, в Яицком городке, засел ненавистный им комендант полковник Симонов — олицетворение того гнета и тяжкой службы, который несли на Яик царские власти. Пугачев должен был пойти навстречу желаниям яицких казаков и овладеть Яицким городком — важным опорным пунктом Нижнеяицкой укрепленной линии, протянувшейся более чем на 500 верст на север от Гурьева, расположенного на берегу Каспийского моря. Пока Пугачев вел осаду Оренбурга, Симонов деятельно готовился к обороне. Подновили обветшалые укрепления Яицкого городка, построили окруженный валом и рвом ретраншемент, в церкви устроили склад пороха и снарядов, на особые помосты, сооруженные на колокольне, поставили две трехфунтовые пушки. В конце декабря 1773 г. на Яицкий городок из-под Оренбурга, присоединяя к себе по пути казаков и гарнизонных солдат, двинулся отряд, который вел казак Михаил Толкачев. Узнав о движении пугачевцев вниз по Яику, к ним перешли казахи. Поговаривали о скором присоединении отряда восставших башкир.
В ночь на 30 декабря произошло первое столкновение между казаками Толкачева и отрядом старшины Н. Мостовщикова, высланным Симоновым навстречу пугачевцам. Казаки перешли на сторону восставших, и только 4 человека во главе с Мостовщиковым вернулись в крепость. Симонов приказал ударить в набат, но казаки не вышли из своих домов. Симонов должен был рассчитывать только на гарнизон крепости. Рано утром 30 декабря повстанцы появились на виду у города. Их радушно встретили казаки. Яицкий городок был занят за четверть часа. Однако, несмотря на меткий огонь казаков, штурм городской крепости не увенчался успехом. Пришлось перейти к осаде. Осаждающие возводили баррикады и завалы, пристраивали к избам вторые стены, непрерывно обстреливали крепость, держа ее все время под ударом, но не хватало артиллерии. Осада затягивалась. В Яицком городке была создана особая канцелярия восставших во главе с Иваном Харчевым и Андреем Кожевниковым. Пугачев прислал на помощь Толкачеву отряд А. А. Овчинникова с тремя пушками и единорогом, а 7 января 1774 г. сам прибыл в Яицкий городок. Понимая, что артиллерии мало, Пугачев отдает приказ сделать подкоп, чтобы подложить мину. Руководили работой Я. Кубарь и М. Ситников. 20 января рано утром произвели взрыв, но он оказался неудачным: только в одном месте осел вал и засыпало ров. Отсюда и ринулись на штурм. Осажденные яростно сопротивлялись. Ядра, картечь, пули, горящая смола вынудили пугачевцев отступить. Девятичасовой штурм не увенчался успехом. Повстанцы потеряли убитыми 400 человек. Пугачев собрал казачий круг, на котором избрали атаманом Н. Каргина, а сотниками — А. Перфильева и Н. Фофанова. Осаждающие стали рыть второй подкоп, под колокольню.
Между тем 26 января Овчинников вступил в Гурьев-городок. Он назначил атаманом Е. Струняшева. Прихватив пушки, ядра и порох, он со своим отрядом, в который влилось много гурьевских казаков, через несколько дней явился в Яицкий городок.
Пугачев отправился на несколько дней в Берду. В это время яицкие казаки, стремившиеся упрочить свое положение в настоящем и будущем, настоятельно уговаривали Пугачева жениться. Теперь «Петр Федорович» должен был стать не только их «казацким царем», но и породниться с яицкими казаками. «Ты как женишься, так войско яицкое все к тебе прилежно будет», — уговаривали они его. Выбор пал на молодую казачку Устинью Петровну Кузнецову. Свадьбу сыграли быстро. Молодые отправились на парадный обед в дом Толкачевых, где присутствующие поздравили «благоверную императрицу». Женитьбу Пугачева на Устинье Кузнецовой многие не одобряли. Осуждали Пугачева — «Петра Федоровича» — за женитьбу при «живой» жене, кроме того, сомневались, чтобы подлинный император женился на простой казачке.
17 февраля Пугачев собрал круг, на котором приняли решение произвести на следующий день второй взрыв и броситься на штурм Яицкой крепости. Но Симонова предупредили о готовящемся взрыве. Он приказал вынести порох из колокольни, разобрать кирпичный пол, прорыть бороздку. Все эти меры должны были ослабить силу взрыва. Так и произошло. Колокольня тихо осела. Штурм не состоялся. Получив сведения о движении правительственных войск к Оренбургу, 19 февраля Пугачев уехал из Яицкого городка. «Всеавгустейшая, державнейшая великая государыня императрица Устинья Петровна», сомневавшаяся в императорском происхождении своего супруга, осталась поджидать мужа в доме старшины Андрея Бородина.