На рассвете 15 июня красные решительно атаковали район Каменки. Но повстанцев там не оказалось. Лишь к десяти часам утра удалось выяснить, что противник в составе четырех полков под общим командованием Константина Васильевича Машкова еще в ночь на 14 июня скрытно ушел на юг, в Борисоглебский уезд. Виноват был Котовский, которому Тухачевский поручил наблюдение за всеми передвижениями повстанцев.
Тридцатого июня началась операция советских войск по разгрому повстанческой группы П. Е. Аверьянова. На рассвете 1 июля основной удар наносили кавбригада Котовского и отряд 7-х Борисоглебских кавалерийских курсов. Но отряд борисоглебских курсантов в 123 сабли при четырех пулеметах на подходе к деревне Федоровка-Мордва попал в засаду.
Антоновские агенты узнали время выступления и маршрут движения отряда курсантов. Аверьянов стянул к месту засады три полка и несколько мелких повстанческих отрядов. Руководил операцией заместитель, командир 14-го Нару-Тамбовского полка Иван Сергеевич Матюхин, который хорошо знал местность. Важная роль отводилась также командиру 16-го Золотовского полка Максиму Архиповичу Назарову, уроженцу деревни Федоровка-Мордва.
Назаров во главе своего полка, экипированного в новенькое кожаное обмундирование, встретил у Федоровки-Мордвы борисоглебских курсантов, которые сначала приняли антоновцев за своих. Тем временем другие отряды из группы Аверьянова по балкам и оврагам зашли в тыл к курсантам и атаковали их.
Отлично обученные курсанты (7-е Борисоглебские кавкурсы считались лучшими в Красной армии) сражались мужественно, но им грозило полное истребление. Их спас 2-й кавполк бригады Котовского, обративший антоновцев в бегство. Треть борисоглебских курсантов была убита, а почти все уцелевшие были ранены. Группа Аверьянова потеряла убитыми более двухсот человек. Кроме того, кавполк котовцев настиг и изрубил у Золотовки еще около сотни повстанцев из 16-го Золотовского полка. 7 июля бригада Котовского захватила аверьяновцев врасплох в 15 километрах юго-восточнее станции Сампур и почти полностью их уничтожила.
Летом 1921 года антоновцы потерпели поражение. В начале июля руководством восстания был издан приказ, согласно которому боевым отрядам предлагалось разделиться на группы, скрыться в лесах и перейти к партизанским действиям или разойтись по домам.
Двадцатого июля Котовский провел свою знаменитую военно-чекистскую операцию по уничтожению отряда Матюхина, попытавшегося собрать вокруг себя остатки нескольких разбитых повстанческих полков. Этот день официально считается днем окончательного разгрома антоновщины, поскольку более или менее регулярных отрядов антоновцев, пытавшихся противостоять красным в открытом бою, после этого уже не осталось. 20 июля 1921 года Полномочная комиссия ВЦИКа, знаменуя победу над антоновщиной, известила войска и население Тамбовской губернии, что «окончательный развал эсеро-бандитизма и полное содействие в борьбе с ним со стороны крестьян позволяет Полномочной комиссии ВЦИКа приостановить применение исключительных мер приказа № 171, направленных против упорствующих бандитов».
Перед началом операции против Матюхина Котовский докладывал Тухачевскому: «Выступаю на рассвете в секретную операцию, подробности которой из соображений конспирации не решаюсь передавать по телеграфу. Прошу дать распоряжение всем частям, оцепляющим тамбовский лес, чтобы они в течение недели не предпринимали никаких активных действий и пропустили к лесу белую казачью банду атамана Фролова, которая пройдет к ним с тыла. Кроме того, прошу с завтрашнего дня ежедневно по всем частям, расположенным на линии железной дороги, утром и вечером в течение часа производить стрельбу холостыми зарядами из орудий, пулеметов и винтовок. Если все это будет исполнено, банда Матюхина будет уничтожена через пять дней».