Тщательная подготовка операции принесла свои плоды. Части 26-й стрелковой дивизии в невероятно тяжелых условиях прошли более сотни километров и вышли в глубокий тыл противника. Совместно с 27-й стрелковой дивизией она разгромила резервный Уфимский корпус врага и 13 июля освободила Златоуст. Бойцы и командиры армии в ходе операции проявили высокие морально-боевые качества и беззаветную преданность партии. В одной из политсводок, направленной Реввоенсовету Республики, политотдел армии сообщал: «…Черные от палящего солнца, неузнаваемые от пыли стрелки понимают значение настоящего похода и безропотно переносят всякую нужду… с выходом на Урал войска 5-й армии проявили небывалую боевую доблесть и выносливость».
Родина высоко оценила заслуги 5-й армии. 26-й стрелковой дивизии было присвоено почетное наименование Златоустовской, а ряд полков 26-й и 27-й стрелковых дивизий награждены Почетным революционным Красным Знаменем. Рабочие Златоуста преподнесли Тухачевскому клинок из знаменитой златоустовской стали.
Столь же стремительно Тухачевский провел и Челябинскую операцию, завершившуюся освобождением Южного Урала. Командующий 3-й белогвардейской армией (так с 22 июля стала называться Западная армия) генерал Сахаров пытался под Челябинском остановить и опрокинуть 5-ю армию фланговыми контрударами. Более недели, с 25 июля по 1 августа, ее войска обороняли Челябинск, сорвав все попытки противника овладеть им.
Приближалось 11 августа, дата, которая официально считалась днем рождения армии. За три дня до этого события Реввоенсовет армии получил телеграмму Ленина следующего содержания: «В годовщину создания 5 армии, которая за один год из небольшой группы стала армией, сильной революционным порывом, сплоченной в победоносных боях при защите Волги и разгроме колчаковских отрядов, Совет Рабочей и Крестьянской Обороны шлет красным героям товарищеский привет и выражает свою благодарность за все труды и лишения, вынесенные армией при защите Социалистической Революции».
Реввоенсовет Республики 4 августа принял постановление о занесении имени 5-й армии на Почетную золотую доску в зале Красного знамени РВСР. Реввоенсовет Восточного фронта поздравил воинов армии со столь высокой наградой: «Реввоенсовет фронта с гордостью смотрит на геройскую 5 армию, покрывшую славой себя и Востфронт. Реввоенсовет фронта уверен, что красные орлы 5 армии под руководством героя командарма т. Тухачевского покроют свое оружие новой славой и вернут трудовую Сибирь рабоче-крестьянской России».
7 августа РВСР издал приказ о награждении М. Н. Тухачевского орденом Красного Знамени. В приказе говорилось: «Доблестные войска 5 армии под искусным водительством командарма т. Тухачевского после упорнейших боев, разбив живую силу врага, перешли через Урал. Бугуруслан, Бугульма, Бирск и Златоуст пали под нашими ударами благодаря смелым, полным риска, широким маневрам армии, задуманным т. Тухачевским. 24 июля 1919 г. геройскими частями 3 бригады 27 стрелковой дивизии взят Челябинск.
Огромный успех, достигнутый армией, является результатом, главным образом, талантливо созданного т. Тухачевским плана операции, который твердо проведен им в жизнь».
Войска 5-й армии, преследуя разбитую под Челябинском 3-ю армию, 20 августа форсировали Тобол и вышли на дальние подступы к Петропавловску. Однако генерал Сахаров, подтянув резервы, сумел оттеснить советские войска. В описании боевых действий армии, составленном 20 мая 1920 года, говорилось: «…Нажим со стороны противника на участках 26 и 27 дивизий был слишком силен, а превосходство в количественном отношении выставленных пехотных и кавалерийских частей с сильной артиллерией столь значительно, что противодействовать неприятельскому продвижению части армии были не в состоянии. Правда, дивизии местами переходили в наступление, но при столкновениях со свежими резервами противника уставшие красноармейцы были вынуждены отходить…».
В этих условиях Тухачевский с согласия командующего фронтом В. А. Ольдерогге решил отойти за Тобол и перейти к обороне с целью выигрыша времени для подготовки к новому наступлению.
Сорокашестилетний бывший генерал Владимир Александрович Ольдерогге был опытным военачальником. Во время мировой войны он командовал Литовской стрелковой дивизией. В Красную Армию вступил в 1918 году. 15 августа 1919 года он сменил на посту командующего Восточным фронтом М. В. Фрунзе, возглавившего Туркестанский фронт.
1 октября Ольдерогге вызвал Тухачевского к прямому проводу. Выслушав доклад командарма, он указал на необходимость ведения непрерывной разведки на правом берегу Тобола.
— Меня беспокоит, что части, отойдя за Тобол, потеряют соприкосновение и мы не сможем в дальнейшем своевременно проследить за работой противника. Прошу вас на эту сторону обратить самое серьезное внимание.
— Чтобы не потерять соприкосновения с противником, — ответил Тухачевский, — придется организовать систематические поиски, и я надеюсь, что связи мы не потеряем.