4 июля петроградцы столкнулись с идущим на него в атаку 25-м Екатеринбургским полком. Скоро в бой втянулись другие полки бригады – 241-й Крестьянский и 242-й Волжский. Колчаковцам пришлось отступить с потерей шести пулеметов, а 300 белых попали в плен. С. С. Вострецов руководил боем, еще не зная того, что 3-го числа он назначен командиром 242-го Волжского стрелкового полка.
Основой этого полка стали батальон красногвардейцев Выборгской стороны Петрограда и 2-й Московский революционный полк, сформированный из красноармейцев Замоскворечья. Их объединили и пополнили мобилизованными волжанами. Так в Красной армии появился новый полк, у которого под командованием Вострецова будет написана славная биография.
Под Кусинским заводом путь красным преградила едва ли не самая лучшая в армиях адмирала Колчака рабочая Ижевская бригада, которую поддерживал пушечным огнем бронепоезд. Бои за Кусу шли два дня, и колчаковцам, которые лишились бронепоезда, пришлось отступить.
После этого началась борьба за город Златоуст. 13 июля белые оставили город и отступили к Челябинску. 26-я стрелковая дивизия, в которую входил полк Вострецова, получила почетное наименование Златоустовской.
В боях за Челябинск именно 242-й Волжский полк добыл для красных первую победу и сумел выйти на ближние подступы к городу, заняв позицию всего в 20 километрах от него. В ходе штурма полк получил приказ наступать на Челябинск и занять его железнодорожный вокзал. Приказ был исполнен, но волжане понесли большие потери от огня двух бронепоездов, стоявших на путях. Колчаковцы попытались вернуть себе город, но успеха не добились.
За героические подвиги, проявленные бойцами и командирами советской 5-й армии при освобождении Урала, более ста человек было представлено к награждению орденом Красного Знамени. Среди них оказался и комполка Степан Сергеевич Вострецов. Это был первый его орден из четырех. В приказе Реввоенсовета Республики за № 212 от 30 апреля 1920 года писалось:
«Утверждается присуждение на основании приказа РВСР от 15 марта 1919 г. Реввоенсоветом 5-й армии ордена Красного Знамени… командиру 242-го полка тов. Вострецову Степану Сергеевичу за то, что приняв 242-й полк 3 июля 1919 г., в тот самый момент, когда последний под натиском противника отступал из д. Аллагузова и благодаря отходу которого создавалась угроза всей группе, оперировавшей в районе д. Верхней-Киги, он сумел не только остановить наступление противника, но разбить его и захватить много пленных и пулеметов.
24 июня тов. Вострецов с несколькими красноармейцами и пулеметчиками своего полка первым ворвался на ст. Челябинск, открыл пулеметный огонь по отходившему эшелону и отступавшим группам противника; когда же был убит пулеметчик, он сам лег за пулемет и продолжал дело убитого товарища; при взятии ст. Челябинск 242-м полком было захвачено 1000 чел. пленных, 16 пулеметов, много паровозов и военного имущества».
Наступление на колчаковскую Белую Сибирь продолжалось. 17 августа 1919 года 242-й Волжский стрелковый полк вышел на берега Тобола. Река была форсирована в ночь на 19-е число. Первыми на восточном берегу Тобола из полков дивизии оказались волжане. В районе деревни Медвежьей им удалось без единого выстрела пленить целый батальон пехоты белых.
За эту операцию Степан Сергеевич был награжден золотыми часами с надписью: «Честному воину Рабоче-Крестьяской Красной армии от Всероссийского Центрального Исполнительного Комитета».
На Тоболе армии адмирала Колчака нанесли советской 5-й армии сильный ответный удар. Полку Вострецова после жаркого боя пришлось отступить, чтобы избежать окружения у села Бутырино. 11 сентября, находясь в первых рядах контратакующих красных стрелков, Вострецов получил пулевое ранение. Из госпиталя он вернулся в строй 6 октября, когда волжане стояли на позициях по левому берегу Тобола южнее города Кургана.
На рассвете 14 октября под прикрытием тумана, скрывшего оба берега, красные начали переправу через реку Тобол. Случилось так, что и белые в то же утро начали переход через Тобол. Произошел сильный встречный бой, причем первые схватки завязались на воде, покрытой пеленой тумана. Красноармейцы все же прорвались на правый берег, захватили там плацдарм и трое суток отражали атаки противника, который рвался отбить утерянные береговые позиции.
После этого белые начали отступать под натиском красных полков. Волжане наступали вдоль железной дороги Курган – Петропавловск. В одном из боев ночной атакой полк С. С. Вострецова сбил с позиции 8-ю Камскую дивизию, вернее – ее остатки. Город Петропавловск был занят на рассвете 29 октября. Здесь его полк получил непродолжительный отдых.
Наступление на колчаковскую столицу город Омск продолжалось. У железнодорожной станции Исиль-Куль красноармейцам пришлось выдержать напряженный бой: победа осталась за ними. За Вострецовым к тому времени закрепилась слава мастера ведения ночных атак. Он подтвердил такую славу взятием станции Куломзино.