Накануне во всех отрядах прошли партийные собрания и беседы, на которых обсуждалось обращение главкома. В нем он еще раз подчеркивал сложность и важность операции и призывал личный состав «приложить все усилия для выполнения поставленной задачи по прорыву, помня, что наша неудача поставит нас в безвыходное положение, успех же сулит нам выход и соединение со своими войсками, обеспеченный тыл, налаженное довольствие и базу снабжения огнестрельными припасами».
Партизаны с нетерпением ждали приказа о наступлении. «Настроение у бойцов бодрое, рвутся перехватить железную дорогу, — вспоминал И. Д. Каширин. — Полки рассыпаны на исходных позициях. И стоило только бойцам увидеть Иглино и железную дорогу, как правофланговый батальон Белорецкого полка, несмотря на предупреждение ждать команды, самовольно поднялся и с криками «ура» пошел в наступление. Этот момент едва не оказался роковым для нашего отряда».
Подпустив белоречан на близкое расстояние, неприятель нанес им сильный фланговый удар. Батальон дрогнул и стал отступать. В донесении Блюхеру И. Д. Каширин просил немедленно прислать помощь.
С большим трудом под сильным огнем противника С. П. Галунов вывел свой полк из деревни и стал готовить его к атаке. Одновременно командир Белорецкого полка А. В. Пирожников с батальоном бросился на помощь своим отступающим бойцам. В ожесточенном бою ему удалось остановить противника. В это время во фланг и тыл неприятелю ударил полк Галунова. Сверкая клинками, красные кавалеристы сплошной лавой неслись на врага. Белоречане поднялись и стремительно двинулись в атаку с фронта. Удар был настолько сокрушительным, что белочехи и белогвардейцы не успели опомниться. В течение нескольких минут положение коренным образом изменилось. Бросая оружие, белогвардейцы бежали к железной дороге. Там, быстро погрузившись в вагоны, они двинулись в сторону Златоуста.
На участке Троицкого отряда, прикрывавшего партизан с тыла, действовавшему против него отряду полковника Курушкина удалось потеснить партизан. Отстреливаясь, они медленно отходили к хутору Михайловскому. Пулеметчики 17-го Уральского полка Ефим Кручинин и Леонтий Шестаков вдвоем остались в деревне Калтыманово, прикрывая отход своего батальона. Они знали, что в Михайловском находится штаб главкома, все имущество партизан, несколько тысяч беженцев, госпиталь. Уйти — значит открыть фронт, поставить под удар тяжело раненных товарищей. Тридцать минут сдерживали они пулеметным огнем натиск врага. Когда осталась последняя пулеметная лента, Ефим приказал своему помощнику уходить, а сам продолжал вести огонь до конца, пока вражеская пуля не сразила его.
Заняв Калтыманово, белогвардейцы двинулись к хутору Михайловскому. Они видели, как обозники спешно покидали его. Казалось, победа улыбнулась им. Но в это время Н. Д. Томин с двумя сотнями казаков бросился в атаку на левый фланг неприятеля. Удар был настолько внезапным, что противник не успел оказать сопротивление.
На протяжении сорока километров партизаны заняли и разрушили железную дорогу. На пять суток было прервано сообщение между Уфой и Златоустом. В «Уфе, — доносил И. Д. Каширин Блюхеру, — полная паника. Штаб выехал по направлению к Самаре, буржуазия разбежалась».
Командование белогвардейцев растерялось. Их войска под ударами партизан разлагались и отказывались воевать. «Группа красных, оперировавшая в районе ст. Иглино — дер. Зобово… видимо, уходит из-под наших ударов. Последнее противнику значительно облегчило бездействие полковника Колесникова, находившегося до сего времени к востоку от р. Сим. По имеющимся данным, один из казачьих добровольческих полков этого отряда самовольно ушел в Верхнеуральск. Башкирская рота взбунтовалась и приведена под конвоем в Уфу. Под влиянием утомления среди частей отряда существует стремление прекратить боевые действия». — писал командующий Поволжским фронтом полковник Чечек 31 августа 1918 года.
Из белогвардейских газет партизаны узнали, что южнее Кунгура идут бои. Значит, там проходит линия фронта. Туда форсированным маршем и повел свою армию Блюхер, чтобы, воспользовавшись растерянностью неприятеля, как можно скорее переправиться через реку Уфу — последнюю преграду, отделявшую партизан от регулярных частей Красной Армии. Генерал Тимонов, возглавивший все действовавшие в том районе белогвардейские отряды, приказал 31 августа: «Противника во что бы то ни стало догнать и разбить». Белогвардейцы знали, что все переправы на реке Уфе уничтожены, поэтому надеялись сильным ударом с тыла прижать партизан к реке и разбить. Для более энергичного преследования начальникам колонн было приказано «мобилизовать все обывательские подводы и посадить пехоту на повозки, на которых следовать до предельного сближения с противником, когда уже начнется бой».