Несмотря на все усилия Бухарского эмира сохранить нейтралитет и разрешить противоречия дипломатическим путем – избежать войны с Советской Россией уже было невозможно. Конечно, эмир не мог питать никаких симпатий к Советскому Туркестану, особенно после Колесовского похода, и в период британской интервенции сам был готов развязать войну, но уже с конца 1919 г. он об этом даже не помышлял. Правительство Туркестанской республики, опираясь на авторитет М.В. Фрунзе, приняло решение об установлении Советской власти в Бухаре. Однако требовался формальный повод для начала военных действий. В Чарджуе 16 августа был проведен курултай бухарской компартии, на котором делегаты приняли резолюцию о подготовке вооруженного восстания. Далее события развивались стремительно. Уже через насколько дней в ряде городов эмирата начались вооруженные выступления местных большевиков, которые 23 августа обратились за помощью к правительству Туркестана и Советской России. Решение об оказании помощи бухарской революции было принято 25 августа на заседании Туркомиссии и Туркбюро ЦК РКП (б) и Реввоенсовета Туркфронта. Через три дня Фрунзе подписывает приказ войскам Туркестанского фронта о выступлении «на помощь бухарскому народу в его борьбе с деспотией бухарского самодержца».
Войска, которыми располагал М.В. Фрунзе, насчитывали около 7 тысяч пехотинцев и 2,5 тысячи кавалерии и включали в себя 35 легких и 5 тяжелых орудий, 230 пулеметов, десять бронеавтомобилей, пять бронепоездов и авиагруппу из 11 самолетов.
Регулярная армия эмира насчитывала 8 725 штыков, 7 500 сабель, 23 орудия и 12 пулеметов, однако внутри Бухары располагалась лишь ее часть. Артиллерия большей частью была представлена старинными гладкоствольными чугунными пушками, стрелявшими чугунными или каменными ядрами. Сам город был обнесен крепостной глинобитной стеной высотою в 11 м, с толщиной основания до 8 м. Стена имела одиннадцать пар кирпичных башен, защищавших ворота. В верхней части стен были сделаны бойницы.
Для осуществления Бухарской операции войска Красной армии были разделены на четыре группы – Чарджуйскую, Каттакурганскую, Кагансккую и Самаркандскую.
Основная задача по овладению столицей эмирата – городом Старая Бухара была возложена на Каганскую группу под командованием И.П. Белова, прибывшего с Семиреченского фронта. Ему была поставлена задача – атаковать Старую Бухару, преграждая бронепоездами отход противника к югу от железной дороги. В ночь на 28 августа войска Каганской группы вышли на исходные позиции. Одновременно отрядами Чарджуйской группы при поддержке бухарских красногвардейцев был захвачен г. Старый Чар-джуй, после чего они двинулись для захвата переправы через Амударью и города Кара-Куль.
Каганская группа перешла в наступление со ст. Каган в ночь на 29 августа. Она наступала двумя колоннами. В состав правой (восточной) входили: 10-й и 12-й стрелковые татарские полки, 1-й кавалерийский полк, 4 орудия, отряд бронеавтомобилей, бронепоезд № 28. Эта колонна наступала вдоль шоссе и железной дороги на юго-восточную часть городской стены, где находились Каршинские ворота.