В 3 километрах западнее станции Переметное, на правом фланге двигавшихся войск, из высоких хлебов неожиданно поднялась пехота противника и энергично пошла в атаку на бригаду. Сразу же были потеснены разморенные бойцы правофлангового полка. Завязался сильный огневой бой. Открыла интенсивный огонь прямой наводкой артиллерийская батарея противника. Полки Чапаева, встреченные организованным огнем с подготовленной позиции, уже готовы были залечь. Такие моменты в наступлении всегда неприятны для командиров, а иногда и губительны для войск. Нужен был немедленный толчок, чтобы части бросились вперед. И толчок был дан вовремя. С обнаженной шашкой скакал вдоль фронта Чапаев с криком: «Вперед!». Бойцы и командиры, хорошо знавшие Чапаева и верившие в него и так нуждавшиеся в этот момент в ободряющем слове, придающем мгновенную решимость, дружно, с криком «ура!» устремились в атаку. Неприятель усилил огонь, но это уже не остановило атакующих. Не чувствуя больше усталости, ворвались они в его окопы. Пехота противника бежала, бросив вещевые мешки, винтовки и даже сапоги. Преследование продолжалось до станции Переметное, где оказала сопротивление спешившаяся казачья конница, но и оно вскоре было сломлено. Переметное было взято. Противник понес большие потери.
Впереди оставался Уральск. Командование Особой армии оценивало противника морально подавленным, дела его расстроенными. Войска нацеливались на решительный бой за город. Большинство командиров и бойцов не сомневалось в успехе. Общее настроение было приподнятое. Велись шутливые разговоры о том, кто на какой улице будет размещаться. Не разделял такого настроения Василий Иванович, предвидя большие трудности.
Армия пошла на Уральск. В авангарде находилась бригада Чапаева. За ней следовали Новоузенский и Московско-Саратовский стрелковые полки. Выбив две сотни казаков из хутора Халилов, Чапаев продолжал движение. При подходе к озеру Камышково повернул бригаду на северо-восток и повел наступление против выдвигавшейся пехоты противника силой до 1000 штыков. С боем противник отходил к Уральску. Новоузенцы продолжали движение на хутор Ревунский, пока не были остановлены организованной обороной противника. С наступлением ночи части остановились в 5—10 километрах от Уральска. В 5 километрах южнее линии железной дороги остановился 2-й Николаевский полк, правее него 1-й, затем Новоузенский. В тылу встал Московско-Саратовский полк.
Казачье «войсковое правительство» готовилось к защите Уральска энергично. Мобилизовало все свои силы, пополнило армию добровольцами из молодежи и людей старших возрастов. Обратилось за помощью к самарским учредиловцам и получило через них от белочехов партию тяжелых пулеметов, большое количество боеприпасов и броневики. Брать Уральск было непросто еще и потому, что подступы к нему неудобны. С севера путь в город преграждают реки Деркул и Чаган, с запада — Чаган, с юга и юго-востока — река Урал. Казачье командование, уверенное в успехе, оборону предусматривало активную, с сильными контратаками и переходом в наступление. С этой целью река Чаган была оставлена позади позиций, отступление исключалось. На флангах в районе 10–12 километров северо-западнее Уральска и в районе форпоста Круглоозерный, в 19–18 километрах южнее Уральска, сосредоточивалась конница.
Командарм Ржевский отдал приказ Николаевской бригаде взять Уральск, Новоузенскому полку обеспечить правый фланг бригады с юга, Московско-Саратовскому полку — прикрыть тыл и охранять обозы. Когда бригада перешла в наступление, оборонявшиеся встретили ее огнем пулеметов. Особенно метким и губительным был огонь, который вели офицеры. Сразу появились раненые и убитые. Почувствовалась стойкость противника, его намерение дать решительный бой. Артиллерия бронепоезда била по левому флангу 2-го полка. Наступление развивалось медленно. Отходя, казаки оставляли на флангах пулеметы, которые сильным косоприцельным и фланговым огнем прижимали цепи наступавших к земле.
Бригаде удалось продвинуться на 2 километра. Намереваясь поднять полки в очередную атаку, Чапаев послал связного к соседу с просьбой не отставать и ликвидировать образовавшийся разрыв между бригадой и Новоузенским полком. Через час новоузенцы дружно перешли в атаку. Противостоявшие им казаки дрогнули и отступили. Но в разрыв между новоузенцами и бригадой не замедлила ударить казачья конница со стороны форпоста Круглоозерный.
Новоузенский полк с боем стал отходить, а бригаде пришлось отбиваться от казачьей конницы — с тыла и и от перешедшей в контратаку пехоты — с фронта. В бой против конницы был брошен последний резерв бригады — конная разведка полков и пулеметные тачанки. Атака конницы была отбита, но и полки под натиском противника отошли в исходное положение.