«Во имянном моем указе изображено яицкому воиску как вы други мои прежным царям служили до капли своей до крови дяды и оцы вашы так и вы послужити за свое отечество мне великому государю амператору Петру Федаравичу когда вы устоити за свое отечество и ни истечет ваша слава казачья от ныне и до веку и у детей вашых будити мною великим государям жалованы казаки и калмыки и татары и каторые мне государю императорскому величеству Петру Фе(до)равичу винныя были и я государь Петр Федаравич во всех винах прощаю и жаловаю я вас рякою с вершын и до усья и землею и травами и денижным жалованьям и свинцом и порахам и хлебными ж правиянтам я велики государь амператор жалую вас Петр Федаравич.»
Этот первый указ был обращен не только к казакам, но и к местному населению окрестных территорий. Каждая этническая группа видела в лице выжившего императора шанс на послабление налоговых, рекрутских и прочих государственных повинностей. Рассчитывая получить землю и самоуправление, в войска Пугачева вливались новые казачьи, татарские, калмыкские, башкирские отряды. Неизменным источником пополнения мятежного войска были крестьяне, приписанные к железоделательным заводам Урала. С ростом промышленного производства их положение стало чудовищным: заводской труд по тяжести и интенсивности был близок к каторжному, при этом заработок не позволял работающему прокормить себя и семью. Когда волна мятежа достигла Волги и захлестнула губернии центральной России, помимо заводских крестьян восстание поддержали крестьяне помещичьи. Однако в начале восстания мятежникам приходилось формировать отряды только из казаков и представителей местных народов.
Первой целью восставших стала фактическая столица предуральской степи — Оренбург. 5 (16) октября 1773 года войско Пугачева подошло к хорошо укрепленному городу. Последовала серия штурмов, оставшихся безрезультатными, и город был взят в долгую осаду. С наступлением холодов пугачевцы обосновались неподалеку, в Бердской слободе, которая и стала управленческим центром восстания. Туда стекались новые силы, подвозилось оружие и захваченная в пограничных крепостицах артиллерия. Оттуда, из фактической ставки, Пугачев рассылал свои манифесты, в которых даровал свободу помещичьим и заводским крестьянам, жаловал земли, освобождал от государственных податей.
Тем временем в столице изрядно обеспокоились начавшимися волнениями и отправили для подавления восстания генерал-майора В. А. Кара. Собрав корпус из двух тысяч солдат и полутора тысяч ополченцев, Кар выдвинулся из Казани к Оренбургу. 7 (18) ноября 1773 года авангард правительственного войска был встречен казачьими отрядами и в трехдневном бою потерпел поражение. Опасаясь полного разгрома, Кар принял решение отступить и вернуться в Казань.
Это был первый большой успех мятежников. Под впечатлением от победы над регулярными военными частями отряды восставших к началу 1774 года овладели Самарой и Ставрополем, осадили Уфу и Яицкий городок, а на севере подошли к Екатеринбургу.
Неудачный поход генерал-майора Кара убедил власти в серьезности проблемы. Екатерина II назначила новым военачальником генерал-аншефа А. И. Бибикова, который более основательно, нежели его предшественник, подошел к комплектованию и подготовке воинских частей. В результате войска Бибикова освободили Самару и нанесли мятежникам ряд чувствительных поражений. Генеральное сражение между правительственными силами и пугачевцами состоялось 22 марта (2 апреля) 1774 года на территории Татищевой крепости. Восставшие сконцентрировали в крепости от 7 до 9 тысяч солдат и порядка 30 пушек, в то время как генералы П. Д. Мансуров, П. М. Голицын и Ф. Ю. Фрейман подтянули к крепости около шести с половиной тысяч гвардейцев и 25 пушек. В ходе ожесточенного боя войска Пугачева потерпели крупное поражение. Сам предводитель восставших под прикрытием отряда казаков вырвался из крепости и укрылся в Бердской слободе.
Казалось, что правительственной армии остается только развить успех и дни мятежа сочтены. Но командующий войсками А. И. Бибиков внезапно умер, а новый назначенец, генерал-поручик Ф. Ф. Щербатов, не сумел организовать активные действия против бунтовщиков. Случайное затишье в военной кампании работало на восставших, позволяя им собраться с силами и выдвинуться к северу, на уральские заводы, в поисках новобранцев и запасов провизии.