И тревога последовала очень скоро. И.И. Михельсон с отрядом в 800 солдат врезался в середину лагеря. В первое время пугачевцы защищались весьма храбро, но, разрезанные на две части, после пятичасового непрерывного боя, они были совершенно разбиты и бросились бежать. Они потеряли до 800 человек убитыми и 737 человек взятыми в плен. В отряде Михельсона было убитых 23 и раненых 37 человек.
Переночевав на месте сражения, И.И. Михельсон на утро пошел к Казани, уничтожая попадавшиеся ему на пути шайки ночных грабителей.
Между тем Пугачев стал показываться со своим основным войском, намереваясь многочисленностью своих сил раздавить ничтожный отряд, прибывший на выручку города. Михельсон отправил в крепость гусара, уведомляя о своем прибытии и прося подкрепления.
Граф Павел Сергеевич Потемкин вывел до 150 человек гарнизона и успел вовремя подойти на выручку к Михельсону. Пугачев был в очередной раз разбит и бежал к селу Савинову, а оттуда, переправясь через Казанку, прибыл в село Сухая Река (ныне это микрорайон Казани).
Преследовать его не было никакой возможности: у И.И. Михельсона не оказалось и 30 годных лошадей, и он остался на Арском поле.
День 14 июля прошел без особых тревог. В Казань пришел еще небольшой отряд майора Карла-Густава Меллина.
Между тем при сильном сочувствии крестьянского населения у Пугачева формирование новых сил шло успешно и быстро, так что к 15 июля у самозванца опять было не менее 15 тысяч человек.
Утром он собрал воедино все свои «полки» и пленников и прочитал перед ними манифест, в котором возвещалось, что после торжественного въезда в Казань будет предпринят поход на Москву. Затем он двинулся на Арское поле, намереваясь уничтожить небольшой отряд Михельсона.
И.И. Михельсон смело и энергично атаковал нестройные полчища. Произошло невообразимое смятение, когда отбитые у мятежников пушки начали палить по ним же. Все бросились бежать. Башкиры окончательно бросили Пугачева и ускакали в свои земли. Пугачевцев положено было на месте до двух тысяч, много потонуло в Казанке, и в плен было взято до 5000 человек (в том числе и отставной канонир Иван Белобородов, один из самых близких к Пугачеву людей, носивший у него титул «старшего атамана и фельдмаршала»).
Кроме того, было освобождено до 10 000 казанских пленников обоего пола и всех возрастов. В их числе было до 700 солдат, изъявивших желание возвратиться к своим командирам. Отряд Михельсона тоже понес сравнительно большой урон: он лишился 35 человек убитыми и 121 ранеными.
Для преследования Пугачева послали графа Меллина, но он не смог окончательно добить самозванца.
Казнь Емельки Пугачёва в Москве. Литография. 1865
Лишь уже в сентябре преследователи добрались до Яицкого городка, и туда 17 сентября 1774 года казаки-заговорщики доставили арестованного ими Емельяна Пугачева. И, кстати, генерал-поручик А.В. Суворов (тот самый Суворов!) назначил Меллина командиром конвойной команды, которая доставила Пугачева, его жену Софью и сына Трофима в Симбирск.
Позднее Пугачев, выданный сообщниками властям за 100 тысяч рублей, был доставлен в Москву в железной клетке, осужден и обезглавлен.
А что же Казань?
Положение города и казанцев после нашествия Пугачева было весьма затруднительно.
Сгорело до 2200 казенных и частных домов, 777 лавок и 28 церквей; уцелело домов до 800, но это были маленькие избенки в Суконной и Татарской слободах; конечно, не было никакой возможности разместить в них до 25 тысяч бесприютного люда. Начальство не знало, как помочь горю. Жители уже сами наставили на погорелых местах шалашей и клетушек; иные употребили в дело срубы из погребов и колодцев, другие покупали старые деревенские избы; обмазав их глиною, кое-как прожили зиму. Между тем губернатор фон Брандт, потрясенный печальными событиями, вскоре после освобождения Казани умер (3 августа 1774 года). Вместо него назначен был князь Мещерский, управлявший до этого времени Малороссией.
Казанский купец И.А. Сухоруков потом вспоминал: «По изгнании Пугачева, граждане жили до осени в погребах, потому что дома их сгорели. Некоторые поместились в Суконной слободе, которой пожар не коснулся».