Po tym, gdy z miejskiego kremla w stronę kanonierek i desantu został otwarty silny ogień artyleryjski, żołnierze powrócili na okręty, zabierając ze sobą zamki od sześciu z ośmiu nieprzyjacielskich dział. Desant poniósł przy tym niewielkie straty.
Jednocześnie rozpoczęły ofensywę jednostki Armii Czerwonej z Zielonego Dołu, wspierane przez ogień torpedowców, pociągu pancernego i lotnictwa. Szczególnie zacięte walki toczyły się o węzeł kolejowy, który kilka razy przechodził z rąk do rąk. W nocy z 9 na 10 września 1918 roku torpedowce „Prytkij” i „Rietiwyj” wysadziły na brzeg jeszcze jeden, większy desant — połączony batalion marynarzy i żołnierzy.
W razie przedłużania się walk pod Kazaniem Lenin zalecał Trockiemu użycie artylerii w celu jak najszybszego przełamania oporu wroga, nawet kosztem zniszczenia miasta. Okazało się to jednak niepotrzebne, gdyż po odparciu ataku czerwonych, 10 września rankiem Stiepanow ogłosił ewakuację Kazania. Siły Armii Ludowej, czterokrotnie słabsze od przeciwników, okazały się za słabe do obrony miasta i w zorganizowany sposób opuściły Kazań. Wraz z nimi miasto opuściło kilkadziesiąt tysięcy osób, głównie przedstawicieli inteligencji, urzędników, duchownych. Do godziny 14 niebronione miasto zostało opanowane przez czerwonych.