Jednostki białych zajęły pozycję obronną na linii Michajłowski-Bisiertski. Siły 2 Armii osiągnęły ją 11 lipca i usiłowały przełamać ją z marszu, co jednak zakończyło się niepowodzeniem. Wówczas 28 dywizja strzelecka pod dowództwem Władimira Azina, poruszając się szlakami górskimi, skierowała się na tyły Korpusu Uderzeniowego Armii Syberyjskiej i dotarła 13 lipca do miejscowości Mramorskoje, przecinając linię kolejową z Czelabińska do Jekaterynburga. Równocześnie pozostałe wyznaczone do głównego uderzenia jednostki 2 Armii po raz drugi zaatakowały linię obronną białych, tym razem z powodzeniem. 15 lipca awangarda 2 Armii wkroczyła do Jekaterynburga, kluczowego ośrodka miejskiego na UraluJ. D. Smele, The "Russian"..., s. 114-115.. Następnego dnia do miasta weszła również 30 dywizja strzelecka 3 Armii. W mieście zostało wziętych do niewoli 3500 białych żołnierzy.
Pozostałe jednostki 3 Armii 13 lipca osiągnęły linię Czusowej. W celu przyspieszenia marszu wyodrębniono z niej armijną grupę kawalerii pod dowództwem Nikołaja Tomina w sile dwóch tysięcy szabel. 16 lipca dotarła ona do linii kolejowej Jekaterynburg-Wierchoturje, przecinając ją i tym samym rozdzielając siły białych na dwie części.