Жители Уфы, испытывая острую нужду в хлебе, соли, топливе, в результате вылазок войска гарнизона добывали необходимое, так как полной изоляции города не было, хотя кольцо осады стягивалось все туже.
На огромной территории, охваченной Крестьянской войной, Зарубин-Чика организовывал органы власти восставших, посылал своих атаманов в разные края, к нему присоединялись все новые отряды, приходившие из разных мест и земель. В Чесноковку приходили работные люди Боткинского и Рождественского заводов, из-под Казани, Перми и Западной Сибири. Отряды Салавата Юлаева, мищарского старшины Канзафара Усаева, Батыркая Иткинова стали действовать по его непосредственным распоряжениям. Назначив табынского казака Ивана Степановича Кузнецова «главным российского и азиатского войска предводителем», Зарубин-Чика направил его в район Красноуфимска, подчинив ему все русские и башкирские отряды. Иван Никифорович Грязнов, «Главной армии полковник», получил приказ идти в Исетскую провинцию. Казак Торнов (Персиянинов) возглавил силы восставших, действовавших в районе Нагайбакской крепости.
Зарубин-Чика умело ликвидировал трения между отдельными отрядами восставших, укреплял их органы власти, стремился добиться единства действий отрядов, боролся с недисциплинированностью, держал крепкую связь с Бердой. Грабежи трудового люда, притеснения и распри карались. Красноуфимский есаул Матвей Чигвинцев получил приказ, чтобы «обывателям никаких обид, притеснений… грабительства чинено не было».
Трудно переоценить значение участия различных групп работных людей, в первую очередь Урала, в Крестьянской войне. Уже 12 октября 1773 г. поднялись работные люди Воскресенского завода на Южном Урале. Заводские крестьяне и работные люди восставали порой задолго до того, как у них появлялись манифесты Пугачева, обещавшие им волю. Работные люди и заводские крестьяне выбирали из своей среды атаманов, есаулов, урядников и прочих «выборных». На заводах функционировали станичные избы, сносившиеся с другими заводами, ведавшие казной и продовольствием, снабжавшие всем необходимым войска пугачевских полковников, собиравшие и вооружавшие отряды, направлявшиеся либо в Берду к самому Пугачеву, либо под Уфу в Чесноковку к Зарубину-Чике, либо под Челябинск к Грязнову.
Иван Никифорович Грязнов был направлен Военной коллегией Пугачева в Челябинск. Грязнов укрепил дисциплину в отрядах повстанцев, к ним присоединились сотни работных людей Саткинского и Златоустовского заводов. Восстание охватило всю Исетскую провинцию. Отряды крестьян и работных людей, созданные властями для борьбы с восставшими, переходили на их сторону. К Грязнову, шедшему на Челябинск, присоединились башкиры. 5 января 1774 г. Грязнов занял Чебаркульскую крепость. В тот же день вспыхнуло восстание в Челябинске — главном городе Исетской провинции, центре Зауралья. В город удалось проникнуть посланцам Грязнова. Здесь они нашли благодатную почву — казаки, горожане и согнанные в город крестьяне ждали появления «третьего императора». Возглавили восстание в Челябинске атаман Уржумцев и хорунжий Невзоров. Им удалось схватить воеводу, разгромить дома чиновников, но под угрозой пушек восставшие были вынуждены покинуть город. Началась осада Челябинска. Из своего стана Грязнов посылал «увещевания», адресуясь то к властям, то к горожанам. В них излагались стремление восставших и содержался призыв прекратить междоусобия. 8 января пугачевцы пошли на штурм Челябинска. Потерпев неудачу, 10 января Грязнов снял осаду. В Челябинск вошли правительственные войска.
Обстановка в Исетской провинции продолжала тревожить власти: восставшие осадили Далматов монастырь и Шадринск, заняли Миасскую и Бродокалмыцкую крепости, действовали по всей территории Исетского, Окуневского и Куртымышского уездов. 8 марта восставшие заняли Челябинск.
Самое активное участие в Крестьянской войне приняли крестьяне и работные люди Южного Урала — Воскресенского, Богоявленского, Архангельского, Преображенского, Вознесенского и других заводов. Хлопуша поднял восстание на Авзяно-Петровских заводах. Заводские отряды нередко были весьма многочисленными. Обслуживавшие заводы работные люди, особенно заводские крестьяне и наемные, покидали заводы и расходились по домам, выступая в роли зачинателей восстания в своих краях. Наоборот, переселенные на завод приписные и крепостные крестьяне, а нередко мастеровые были самыми активными участниками восстания на заводах, где они жили и трудились. Среди них особенно выделяются Григорий Туманов, Дорофей Загуменнов, Иван и Яков Рыловы, Нефед Голдобин, Василий Баженов, Павел Колесников и Терентий Жаринов. Всех «заводских жителей» манили призывы Пугачева, обещавшие им самое дорогое и заветное — волю и все «крестьянские выгоды». Слабым местом в действиях восставших крестьян и работных людей явилось отсутствие постоянной связи между отдельными заводами, а также между заводами и центрами Крестьянской войны — Бердой, Чесноковкой и Челябинском.
В начале октября весть о восстании дошла и до Среднего Урала. Власти Екатеринбурга, центра Уральского горного ведомства, пытались организовать оборону, но уже в январе 1774 г. на западе края действовали отряды восставших под руководством И. Н. Белобородова и Канзафара Усаева. Повстанцы занимают Суксунский, Бисертский, Ревдинский заводы и Ачитскую крепость. Призывы Пугачева делали свое дело. Заводские крестьяне «всем миром» переходили на сторону восставших. Уничтожались конторские книги и бумаги, конфисковывались деньги и хозяйственное имущество, выбирались «править заводами» новые власти, заводские крестьяне и работные люди вливались в войско Пугачева. На Кыштымском и Каслинском заводах также появились манифесты повстанцев, а 3 января сюда пришел отряд восставших со Златоустовского завода (Косотурского). Заводы поднялись. Восставшие избрали правителями завода Ивана Селезнева и Андрея Наседкина. Вскоре набранный из добровольцев обоих заводов отряд в 400 человек действовал под Челябинском.
Повстанцы подошли к Екатеринбургу. Заводчики, чиновники и духовенство, опасаясь расправы, спасались бегством. Полковник В. Бибиков готовился к эвакуации и составил «Обращение» к жителям города, мотивируя свой предполагаемый уход из города их «неверностью».
Но восставшие не решились на штурм Екатеринбурга, обошли город и двинулись на северо-запад, к Шайтанским и Билимбаевским заводам, вскоре занятым отрядом Белобородова. После нескольких приступов 11 февраля отряд Белобородова штурмом овладел Уткинским заводом. К этому времени восстание охватило 20 заводов Екатеринбургского горного ведомства, а отдельные отряды пугачевцев появились в пяти верстах от Екатеринбурга. Больших успехов добились отряды Оски Оскина, Семена Варенцова (Верхоланцева) и Егавара Азбаева, возглавивших русскую, башкирскую и марийскую сотни. У Белобородова сложился свой штаб: Максим Негодяев, Герасим Степанов, Петр Гусев, Измаил Иманов, Сергей Швецов. Штаб составлял и рассылал наставления, указы, ордера и т. п., подписанные Белобородовым, руководил действиями отдельных отрядов. В конце января Белобородов направил своих гонцов в Берду под Оренбург к Пугачеву. Они привезли весть о том, что «подлинно государь» назначил Белобородова своим атаманом.
И. Н. Белобородов обладал исключительными организаторскими способностями. Из нестройной толпы кое-как вооруженных людей он создал отряды, своей дисциплиной и «воинским порядком» мало чем уступавшие регулярным войскам.
Но силы все же были неравными. С середины февраля правительственные войска под командованием секунд-майора Гагрина и Фишера переходят в наступление. Ожесточенные бои развернулись за Уткинский и Каменский заводы и Багарякскую слободу. 12 марта Белобородов вынужден был отступить от Каслинского завода и уйти на Саткинский завод.
Слухи о восстании, о людях, боровшихся за волю, быстро дошли и до далекого от Яика Пермского края и до Сибири. Всюду (под Кунгуром, на Тулве, у Красноуфимска) поднимались работные люди, заводские, дворцовые и экономические крестьяне, пахотные солдаты, казаки, татары, башкиры. Центром движения в декабре 1773 г. становится Осинская волость. За Осинской поднялись Сарапулская и Сивинская волости, Рождественский и Аннинский заводы. В Осу вступили пугачевские полковники Батыркай Иткинов и Абдей Абдулов. Осинская земская изба восставших развернула кипучую деятельность. Она ведала продажей вина и соли, доходами «государя», приводила к присяге ему, судила, рапортовала в Главную армию, поставляла в войска провиант и фураж, создавала вооруженные отряды, выдавала удостоверения («билеты»), контролировала дорогу на Казань, оберегала свою волость от правительственных войск, опираясь на местные повстанческие отряды, помогала и наставляла другие «мирские избы» Кунгурского уезда, охраняла крестьянскую собственность и т. д.