Узнав о приближении повстанческой армии, купцы и заводские чиновники спешно покинули заводы. Заводские власти создавали отряды для борьбы с восставшими. Но Пугачев опередил их. 24 июня его армия показалась на дороге к ВСткинскому заводу. Встречали Пугачева все бывшие в этот день на заводе крестьяне и мастеровые. Завод подожгли и в огне сгорели здания, конторы, церкви. Вскоре вся армия восставших во главе с Пугачевым появилась у Ижевского завода. Крестьяне и работные люди встретили «государя» колокольным звоном, крестом и иконами, стоя на коленях.
Взятие Боткинского и Ижевского заводов обеспечивало Пугачеву беспрепятственное движение к Казани и значительно укрепило армию восставших.
Успешный исход похода Главной армии восставших на Казань во многом был предопределен повстанческим движением в Казанском крае, которое началось задолго до прихода в этот район Пугачева. Правда, восстание крестьян Казанского края, разгоревшееся зимой 1773/74 г., в марте — апреле было жестоко подавлено карателями, но вскоре вновь вспыхнуло, особенно в связи с первыми известиями об успехах Пугачева в Башкирии и на уральских заводах и в еще большей степени при вступлении самого Пугачева на территорию Казанского края. В армии восставших оказалось много приписных к уральским заводам крестьян — выходцев из Казанского края. От них-то сюда и проникали слухи о новых успехах Пугачева. Крестьяне тайно собирались на сходки и обсуждали эти известия. Наибольшую активность проявляли работные люди, приписанные к заводам, помещичьи крестьяне и крестьянство нерусских национальностей, которое испытывало классовый, национальный и религиозный гнет. В Казанском крае действовали отряды удмурта Чупаша, мещеряка Бахтиара Канкаева, татарина Мясогута Гумерова и другие.
Переправа Пугачева через Каму привела к повсеместному массовому восстанию в Казанском крае. Впереди себя Пугачев отправил полковников с манифестами и указами для привлечения в армию восставших как можно больше людей.
Энергично действовали пугачевские полковники Дорофей Загуменный, Григорий Филинков, атаманы Андрей Носков, Федор Калабин (Шмота) и Карп Степанов, по прозвищу Карась, активный участник и руководитель восстания приписных крестьян Авзяно-Петровского завода еще в 1761–1762 гг.
Крестьянское восстание в Казанском крае принимало все более грозный характер. Крестьяне стремились разделаться с помещиками, старостами и приказчиками, избавиться от крепостной зависимости, обрести свободу и получить землю. И эти свои чаяния они связывали с именем Пугачева.
Чем ближе Пугачев подходил к Казани, тем быстрее росла его повстанческая армия. Отовсюду спешили к нему или его посланцам-полковникам приписные к заводам, помещичьи и государственные крестьяне, русские и нерусские. Они уже знали: Пугачев идет на Казань — центр эксплуатации и порабощения народов Заволжья и Прикамья, оплот заводчиков и помещиков. Пугачев взял Трехсвятское (Елабугу), Мамадыш и И июня 1774 г. остановился лагерем у Троицкой мельницы, в 7 верстах от Казани. Войско восставших насчитывало до 20 000 человек — никогда еще оно не собиралось в одном месте в таком количестве, но вооружены повстанцы были очень плохо: у большинства в руках были только самодельные копья, дубины, заостренные шесты.
Казань была большим, многолюдным городом, важным административным, политическим центром. Гарнизон Казани насчитывал более 2000 хорошо вооруженных солдат и офицеров с многочисленной артиллерией. Взять Казань было трудно. 11 июля Пугачев и Белобородов с 50 казаками произвели разведку укреплений Казани. Под вечер на совещании полковников было принято решение начать одновременно штурм Казани с разных сторон. Главные силы пугачевцев двинулись на приступ от Арского поля, отряд под командованием пугачевского полковника Минеева наступал на правом фланге, на левом фланге боевыми действиями восставших руководил Белобородов.
Восставшие с разных сторон хлынули в город, опрокидывая, преследуя, забирая в плен тех, кто не успел укрыться в крепости. Несмотря на то, что повстанцы были плохо вооружены, они сумели очень быстро овладеть Казанью. Это была их самая значительная победа за весь период Крестьянской войны 1773–1775 гг., и одержана она была потому, что пугачевцы использовали наступательную тактику, проявили много находчивости и военной смекалки.
Важным фактором, повлиявшим на исход штурма Казани, явилась поддержка, оказанная повстанцам городскими низами.
Как только Пугачев овладел первым укреплением Казани, дворовые, ремесленники, мастеровые, с нетерпением ожидавшие его прихода, отслужили в церкви Покрова молебен о победе «государя». Когда же восставшие полностью овладели городом, казанцы вместе с армией Пугачева начали расправляться с представителями администрации и знатью.