Вскоре с занятой повстанцами части города был открыт огонь по советским учреждениям в Нагорной части Ижевска. Красные части попытались было предпринять наступление на позиции восставших, но их попытка переправиться через реку Иж была отражена. Между тем офицеры из руководства Союза фронтовиков попытались из разрозненных повстанцев сформировать организованные отделения, взводы, роты и, в свою очередь, попытались атаковать красных. Сформированные отряды повстанцев по плотине и Долгому мосту двинулись в атаку на Нагорную часть Ижевска. Но и здесь повстанцы не добились решающего успеха. Со стороны набережной они были встречены ружейным и пулеметным огнем. Наступление приостановилось. Завязавшаяся перестрелка продолжалась до вечера. Вот тут-то и произошел странный инцидент, показывающий, что кроме рабочих в ижевском восстании участвовали силы, далекие от интересов рабочих и готовые добиваться своих целей любой ценой.

Вечером ревком пошел на переговоры с восставшими. Руководители союза фронтовиков, при условии со стороны ревкома оставить дело "без всяких последствий", согласились сложить оружие. Но в это время среди фронтовиков и присоединившихся к ним рабочих начинает распространяться слух о якобы "подслушанном по телефону разговоре между большевистскими заправилами", из которого следовало, что восставших, вопреки обещаниям, "ожидают кары". В момент переговоров по Долгому мосту началось наступление гимназистов. Совершенно очевидно, что ото не могло быть их самопроизвольным решением. Провокация сработала: оборонявшие мост красноармейцы открыли по наступавшим огонь. Гимназисты ответили. Завязавшаяся перестрелка сорвала переговоры.

После этого, примерно в 11 часов ночи, под прикрытием темноты и пользуясь своим численным превосходством, повстанцы предприняли решающее наступление на позиции большевиков. Переправившись через Иж обходным путем по железнодорожному мосту, они начали развивать наступление по Красной и Страстной улицам. Причем каждую позицию им приходилось брать с боем, неся немалые потери. Иногда, чтобы выбить засевших красных, приходилось с криками "ура!" подниматься в штыковые атаки. К 12 часам ночи отряды красных отступили на Михайловскую площадь по линии болваночного склада, ложевой мастерской и порохового склада. Было очевидно, что город удержать не удастся и что необходимо отступать. Отступавшие большевики разбились на два отряда: один отходил по Сарапульсюму тракту на юго-восток от Ижевска, другой по Сибирскому — на север. При отступлении началась паника. В результате удалось уйти не всем, и часть красноармейцев была взята в плен. На рассвете следующего дня город уже контролировался людьми в серых шинелях с винтовками на правом плече и с белой (в отличие от красных) повязкой на левом рукаве.

Начавшись в Ижевске, восстание рабочих против большевистского правления быстро распространилось и по другим заводским поселкам Прикамья, перекинулось в деревню. Своего апогея оно достигает с падением советской власти в Воткинске. События там во многом напоминали происходившее в Ижевске — рост недовольства рабочих, активизация оппозиции, неумелые действия новых властей. Но ход самого восстания в Воткинске имея существенную специфику, связанную прежде всего с тем, что здесь свержение советской власти стало эхом Ижевского восстания.

Получив известие о восстании в Ижевске, воткинские большевики избрали ту же ошибочную тактику, которая буквально на их тазах привела их ижевских товарищей к катастрофе. Вместо того чтобы укрепить свои позиции в городе, они взялись проводить тотальную мобилизацию всех имевшихся у них резервов на ижевский фронт. Шли постоянные митинги. К отправке готовился даже бронепоезд. Из города выводились последние боеспособные части, способные обеспечить его защиту в случае наступления на Воткинск со стороны повстанцев. Не сумев извлечь для себя элементарных уроков из Ижевских событий, воткинские большевики только растратили свои силы: поезд с мобилизованными воткинскими рабочими и коммунистами попал под перекрестный обстрел ижевцев и был разбит. В город вернулись только 35 из 250 дружинников. Как оказалось, для местных большевиков эти потери были невосполнимыми. Серьезным оказался и моральный удар.

Гораздо более грамотно и деловито действовали лидеры воткинской офицерско-правосоциалистической оппозиции. О шагах, предпринятых ими, и о Воткинском восстании в целом можно составить представление по отчету поручика С.Н. Лоткова — наиболее информативному и объективному источнику о воткинских событиях. С.Н. Лотков сам являлся участником восстания и рассказывает о нем не с чужих слов, а по собственным впечатлениям. По его свидетельству, подготовка к свержению советской власти в Воткинске велась очень тщательно. Союзы фронтовиков двух рабочих городов Урала имели между собой постоянную связь и координировали действия. Непосредственно в день восстания в Ижевске туда были направлены активисты воткинского союза фронтовиков Непряхин, Разживин и Петров просить ижевцев возможно скорее прислать оружие.

Ижевский союз фронтовиков, однако, решил не ограничиваться присылкой в Воткинск оружия. Было решено направить туда роту в 250 человек, причем каждый боец должен был нести по две винтовки. По плану организаторов, эта рота должна была подойти к Воткинскому заводу на рассвете 17 августа. Первый залп, произведенный ижевцами, должен был послужить сигналом начала выступления воткинских фронтовиков. Непряхину и Разживину было поручено вернуться в Воткинск и сообщить о принятом решении руководству союза, а Петров должен был идти позже — с назначенной ижевской ротой. Как сообщает Лотков, то, что Воткинск вслед за Ижевском должен поднять антибольшевистский мятеж, "держалось в строжайшем секрете… До последнего дня об этом знала только пятерка тайного Совета фронтовиков". Лотков признает, что даже в ночь накануне восстания "никто из рабочих не знал, что завтра раздадутся оружейные залпы и завод освободится от ненавистного совдепа".

Не посчитав возможным разглашать свои планы в рабочей среде, Совет фронтовиков во главе со своим председателем прапорщиком В.И. Мерзляковым, членами Совета Разживиным, Непряхиным, Мехоношиным и др. активно вел тайные переговоры с находящимися в Воткинске офицерами. Среди давших свое согласие руководить действиями восставших Лотков называет штабс-капитанов Мудрынина и Шадрина, капитана Чебкасова, ротмистра Агафонова, поручика Пьянкова. Одновременно шла детальная проработка плана мятежа. Главной целью было разоружение основной опоры большевиков в Воткинске — красноармейского гарнизона, который, по оценкам заговорщиков, насчитывал около 800 штыков. Вряд ли организаторы восстания были знакомы с ленинскими работами, но действовали они почти строго по его советам: в первую очередь планировалось захватить почту, телеграф, телефонную станцию и казначейство, снять рельсы у железнодорожного моста через р. Сивая и тем самым прекратить сообщение с Камской пристанью. Также делался расчет на захват заводоуправления и здания Совета с имеющимися там запасами оружия.

Утром 17 августа 1918 г. воткинские фронтовики заняли заранее заготовленные позиции. Но начало вооруженного выступления все откладывалось: рота ижевцев, которая должна была прибыть на рассвете, запаздывала. Двигаясь ночью, 60 верст без дорог, напрямик через лес, чтобы не выдать себя раньше времени, ижевцы смогли добраться до Воткинска только с 2—3-часовым опозданием. Лишь в 8 часов утра раздался долгожданный залп, давший сигнал к началу вооруженного восстания. Дальнейший ход событий развивался во многом в соответствии с разработанным ранее планом. Цепи ижевцев входили в завод с западной стороны, со стороны сарапульского тракта. В это время воткинские фронтовики, вооруженные по большей части одними револьверами, смели красные посты и захватили оружие, хранившееся в Совете. После этого они начали заходить в тыл противнику. Большевики были застигнуты врасплох, но сумели организоваться и какое-то время обороняться. Но расклад сил был не на их стороне. Сгруппировавшись в ядро примерно в 360 человек, основные силы красных начали отходить с завода. Лавируя по улицам, им удалось достичь леса, и, преследуемые повстанцами, они отступили на село Дебессы. Остальные рабочие-большевики и красноармейцы, побросав оружие, пыталось спастись бегством. Но, по выражению Лоткова, их ловили, "как зайцев". На улицах повсюду виднелись следы боя: десятки убитых и замученных представителей прежней власти и ее сторонников. В руках повстанцев оказалась почти вся головка местных большевиков, только Баклушину и Серебрякову удалось скрыться и бежать в лес.