Из Нижне-Иргинского завода на Екатеринбург шло две дороги: одна — Большая Московская дорога через крепости Ачинскую, Бисерскую, Кленовскую, Киргишанскую и Гробовскую; другая — по реке Сылве через Суксунский и Сылвенский заводы. Эта дорога была более длинной, чем первая. Екатеринбургские власти, узнав, что пугачевцы намерены идти по реке Сылве, привели дорогу в боевой порядок: расставили караулы, около Сылвенского завода устроили лесной завал, а сам завод превратили в крепость.
Белобородов решил идти на Екатеринбург прямой дорогой через крепости, уверенный в том, что население их примкнет к восстанию.
В этих крепостях, по данным ревизии 1764 года, находилось 1394 мужских ревизских душ. Жители крепостей были приписаны к заводам. Пахотных земель они имели мало и пришли «во всеконечную скудость, бедность и нищету».
Появление пугачевского отряда в южной части Кунгурского уезда вызвало сильное брожение в Ачитской крепости. Жители ее при содействии казаков из отряда Белобородова подняли восстание. Оно кончилось победой пугачевцев и переходом крепости в их руки. Эта победа окончательно убедила Белобородова идти на Екатеринбург по Большой Московской дороге.
Белобородов быстро прошел путь от Нижне-Иргинского завода до Ачитской крепости. После двухдневного пребывания в крепости он двинулся дальше. Это было подлинно триумфальное шествие. «Разные крепости и заводы добровольно», по словам Белобородова, переходили на сторону восставших.
В середине января 1774 года отряд Белобородова подошел к последней из крепостей, охраняющих Большую Московскую дорогу, — к Гробовской. Там начались волнения. Местные жители по собственной инициативе арестовали прибывшую из Екатеринбурга команду в сто человек и передали крепость Белобородову.
Во время похода по крепостям, охранявшим Большую Московскую дорогу, отряд Белобородова вырос и окреп. Он стал грозной силой для врагов «императора Петра III» и вместе с тем возбуждал радость и надежду среди крестьян и заводских людей Урала.
От Гробовской крепости путь на Екатеринбург шел по заводам, расположенным на притоках реки Чусовой. Первым из них был Билимбаевский завод барона А. С. Строганова, находящийся в аренде у придворного ювелира И. Лазарева с братьями.
Это был один из самых крупных железных заводов на Урале. Его оборудование состояло из двух домен и одного молота. В течение последних пяти лет перед восстанием завод выплавлял по 172 тысячи пудов чугуна в год. Население его составляло более 2100 человек. Заводские рабочие были крепостными, переведенными из различных имений Строгановых. Завод был защищен от нападений со стороны башкир. Заводские постройки и часть заводской слободы с западной и южной сторон окружала крепостная стена с башнями и рогатками, а с северной и восточной — заводской пруд.
Известие о приближении пугачевского отряда пришло на завод еще 8 января и сразу вызвало сильное волнение. «Рассказы о поступках Пугачева, об его ненависти к помещикам и боярам, — сообщал писарь этого завода, впоследствии полковник крестьянской армии Верхоланцев, — всегда возмущали народ против начальников…». Билимбаевцы тайком уходили к Белобородову и звали его поскорее на завод.
17 января на Билимбаевском заводе вспыхнуло восстание. Заводские работы были остановлены. Домна была «застужена». Рабочие начали расправляться с неугодными им заводскими служителями. Царский капитан Ерапольский, недавно прибывший в Билимбай с командой в 200 человек и с «немалой артиллерией», поспешно отбыл с завода, оставив несколько пушек и часть провианта. Вслед за ним неожиданно ушла и другая команда во главе с поручиком Сергеевым.
Отряд Ивана Белобородова в «великом числе» 18 января 1774 года занял Билимбаевский завод. Рабочие радостно встретили его. Они вынесли на площадь конторские книги и заводской архив и сожгли их при радостных криках: «Горите наши долги». Все были полны уверенности, что настала новая жизнь.
Белобородов быстро набрал на заводе 500 человек «с ружьями и копьями» в казаки. Отряд имел пять пушек и пять пудов пороху. Продовольствие отряд стал получать из заводского магазина.
Через два дня Белобородов был уже на соседнем Нижне-Шайтанском Васильевском заводе, расположенном в восьми верстах от Билимбая. Этот завод, средний по размерам производства, имел одну домну и три молота. Рядом с ним был расположен молотовой Верхне-Шайтанский завод. Здесь в заводских слободах жило около тысячи человек.
Заводы раньше принадлежали Н. Н. Демидову, потом он подарил их братьям своей жены Ширяевым. При новых владельцах порядки на заводах не изменились. Как и раньше, здесь процветала палочная дисциплина. Это не всегда сходило с рук эксплуататорам. В 1771 году один из братьев Ширяевых — Ефим — был убит с согласия местных рабочих известным разбойником Рыжанкой, тем самым, которого уральский фольклор называл «золотым атаманом», считая его народным мстителем. В «Тайном сказе про атамана Золотого» говорится, что причиной убийства Ширяева послужили издевательства заводчика: он «уж так над рабочими людьми изгаляется, дальше идти некуда — не то что девке — бабе в тягости проходу не дает… Одно слово срамота. А людей без счета держали в железах, в колодках прикованных».
Рабочие Нижне-Шайтанского завода, узнав о приближении пугачевского отряда, заволновались. Смельчаки убежали «подговаривать» Белобородова. Отряд капитана Ерапольского, прибывший сюда из Билимбая, в панике отступил с завода в деревню Решету, находившуюся в 23 верстах от Екатеринбурга.
Иван Белобородов нашел на Нижне-Шайтанском заводе радушный прием. Заводские жители «в немалом числе» встретили его на плотине с хлебом и солью. Во главе рабочих были Иван Демидов и Сазон Ребров.
Завод стал главной опорной базой восстания на Среднем Урале. Здесь шло формирование пугачевских отрядов. Отсюда пугачевцы распространяли свою власть на другие заводы Урала и вели борьбу за Екатеринбург.
Екатеринбург в начале семидесятых годов XVIII века представлял собой крупный населенный пункт. Город являлся центром управления горными заводами Урала и Сибири. В нем было почти полторы тысячи домов и около восьми тысяч жителей. Город был плохо защищен. Лишь старую часть Екатеринбурга, расположенную по обеим сторонам завода, окружал земляной вал с глубоким рвом и деревянными рогатками. Новые жилые кварталы совсем не имели каких-либо укреплений.
Еще в декабре 1773 года правительство сосредоточило в Екатеринбурге 1235 приписных крестьян и 405 солдат из различных слобод и крепостей. Часть из них была оставлена для защиты города. Но среди крестьян, собранных для защиты Екатеринбурга, появилось, по словам В. И. Бибикова, бывшего тогда начальником уральских казенных заводов, «склонность к возмущению». Они открыто заявляли о своем нежелании воевать с пугачевцами.
Офицерский совет Екатеринбурга во главе с Бибиковым, напуганный известиями об успехах Белобородова и волнениях заводских рабочих, на заседании 11 января 1774 года решил эвакуировать город и «всем благородным выехать в безопасные места». Сам Бибиков думал только о том, как бы самому скорее удрать из Екатеринбурга.
Постановление совета стало немедленно известно в городе. Простые люди радовались, видя в этом начало конца ненавистного режима. Они собирались в «кучи». С минуты на минуту ожидали восстания.
Но среди офицеров образовалась небольшая группа во главе с начальником золотых приисков Рооде, которая решила защищать город. Рооде удалось подавить начавшееся волнение и побудить Бибикова принять меры для защиты города.
В это время Белобородов, заняв Шайтанку, готовился к борьбе за Екатеринбург. На заводе была спешно построена крепость. По направлению к Екатеринбургу пугачевцы расставили караулы, спрятав их в лесу в ямах, прикрытых снегом и хвоей. Находясь на небольшом расстоянии друг от друга, караульные «могли одним криком» передавать вести на завод.
На Шайтанке Белобородов быстро увеличил свой отряд с 600 до 3000 человек. По национальному составу отряд был очень пестрым. В него входили русские, башкиры, марийцы, татары, мещеряки. Ядром его были русские заводские рабочие, среди которых особенно выделялись рабочие Юговского завода Осокина, примкнувшие к Белобородову еще на Нижне-Иргинском заводе. Многие из них стали в отряде походными сотниками и старшинами. Они преданно служили Белобородову и считались его «первыми последователями».
Вербовка в отряд молодых людей происходила и добровольно и принудительно. Кто не шел добровольно, того заставляли идти «по неволе». При зачислении каждому стригли волосы по-казацки. Белобородов ввел в отряде строгую дисциплину. Каждый казак должен был беспрекословно выполнять все боевые приказы. Замеченного в неповиновении ставили во время сражений в первые ряды. Но с ростом отряда в него вошли люди, которые вели себя заносчиво и разнузданно. Они грабили и бесчинствовали.
Белобородов стремился укрепить дисциплину в отряде. С этой целью он разделил отряд на три «сотни»: русскую, башкирскую и марийскую и установил дружеские равноправные отношения между ними. Русской сотней командовал С. Варенцов (по-видимому, Верхоланцев), башкирской — Егафар Азбаев, марийской — Оска Оскин. Белобородов требовал, чтобы сотники держали свои команды «во всякой строгости и послушании» и наблюдали, чтобы все «единодушно» служили «его императорскому величеству». За непослушание, озорничество и самовольство сотникам разрешалось наказывать провинившихся плетьми «без всякой пощады». Русских было приказано сечь перед русской и татарской сотнями, а татар — перед татарской и русской. Лиц, которые оказывали «наивящее упорство», присылали к Белобородову, как к главному начальнику «для настоящего усмирения».
Войско Белобородова получало продовольствие из заводских магазинов, складов. Оно не испытывало недостатка ни в хлебе, ни в мясе, ни в масле. Некоторое время оно не имело соли, но Белобородов быстро вышел из затруднительного положения, конфисковав казенный соляной склад на Нижне-Сергинском заводе Демидова.
Отряд Белобородова был плохо вооружен. Не хватало не только пушек, ружей и пороха, но и сабель, копий и луков. Для изготовления холодного оружия Белобородов использовал Ревдинский завод Демидова, который примкнул к восстанию после набега на него пугачевцев с Шайтанки и Серги. В кузницах этого завода пугачевцы ковали сабли и копья.
На Урале Белобородов действовал совершенно самостоятельно, не получая никаких указаний из штабов восстания, не ведя с ними никакой переписки. Это является ярким показателем незаурядных способностей Белобородова. Но разобщенность его действий отрицательно сказывалась на успехах восстания. Среди казаков Белобородова появились сомнения в законности борьбы против Екатерины II. Это побудило Белобородова отправить делегацию в главный штаб восстания — в Берду — к самому Пугачеву. Делегатам был дан строгий наказ: проведать, доподлинно ли он — Пугачев — Петр III, государь, а не самозванец.
Делегаты вскоре вернулись из Берды и уверили, что Пугачев не самозванец, а «подлинно государь». Они привезли указ, по которому Пугачев жаловал Белобородова высоким званием атамана.
20 января 1774 года в деревню Решеты, где находился отступивший из Билимбаевского завода отряд капитана Ерапольского, прибежали из Шайтанки трое мастеровых и сообщили о «слабости» пугачевских сил. Ерапольский, выполняя распоряжение екатеринбургских властей, решил немедленно сделать небольшой «поиск» на Шайтанку.
В «поиске» участвовала команда, состоявшая из мастеровых и работных людей и двух солдат. Она была хорошо вооружена ружьями и пушками. Пугачевские караульщики заметили приближение команды и криком дали знать о ней на завод. Навстречу выступил сам Белобородов с отборной частью своей армии. Бой произошел недалеко от завода, при деревне Талице. В бою Белобородов сам наводил пушки и, по словам очевидца, удивил «всех нас искусством своим стрелять из пушек». Пугачевцы разбили команду, взяли в плен 60 человек и захватили 8 пушек. Белобородов сурово наказал тех пленных, которые вели активную борьбу против крестьянского войска. Двоих пленных казнили на плахе, двоих повесили, четверых избили плетьми до смерти. Остальных пленных освободили от наказания и привели к присяге. Они были зачислены в казаки.
22 января к деревне Талице подошла екатеринбургская команда во главе с поручиком Костиным, заменившим капитана Ерапольского. В команде было до 500 человек, в том числе 60 солдат и 3 офицера. У нее имелось 6 пушек. Отряд Белобородова располагал 11 пушками и небольшим количеством ружей. Пугачевцы разгромили команду Костина, хотя победа и стоила многих жертв.
Белобородов не стал преследовать врагов. Опыт тяжелых, хотя и успешных боев заставил его временно отказаться от дальнейшей борьбы за Екатеринбург. Он считал, что для захвата Екатеринбурга силы его недостаточны.