Сражения 22 октября, 2 и 14 ноября сильно воодушевили Пугачева и его повстанцев. Через несколько дней, 17 ноября, он посылает указ Рейнсдорпу, требует сдать город, упрекает за сопротивление. В случае покорения Оренбурга, «всемилостивейши прощаем и, сверх того, всякою волностито отечески вас жалую. А будешь в таком же ожесточении и суровости останитись и данной нам от создателя высокой власти не покоритесь, то уже ниминуемо навлечети на сибя правидный наш гнев».
Город не сдавался. Штурмовать его Пугачев не стал, «ибо и так много уже потерял людей хороших». Он возложил надежды на голод, который-де и заставит защитников преклонить перед ним знамена. Усилив блокаду Оренбурга, Пугачев посылает своих помощников на восток и запад от него. Делает это в значительной степени по совету ближайших советников — Овчинникова и Лысова, Шигаева и Витошнова, Идыркая и других.
— Надобно бы было, — говорят они ему, — послать на нижние яицкие форпосты Михаила Толкачева с манифестом, чтоб он до самого Яицкого городка брал везде казаков. А к Дусали-султану послать яицкого казака из татар Тангаича также с манифестом, чтоб он дал вам в помощь хотя 200 человек. И когда Толкачев наберет казаков, а Тангаич приведет киргизов (казахов. —
Сначала решили идти к востоку, где на Яике стояли Ильинская и Верхне-Озерная крепости — нужно было перекрыть пути из Сибири к Оренбургу для подхода возможных новых подкреплений, добыть провиант, вооружение, припасы, казну, пополнить войско людьми. По приказу Пугачева два отряда — 400 яицких казаков и 400 заводских крестьян — во главе с Соколовым-Хлопушей и Бородиным 18 ноября вышли из Бердской слободы. По пути к ним присоединились 1,5 тысячи ногайцев из Желтого редута и 500 башкир с реки Ика.
20 ноября Хлопуша подошел к Ильинской крепости. Гарнизон состоял всего из шести десятков солдат с четырьмя пушками. Взять ее не составило большого труда — повстанцы с ходу ворвались в крепость. Сопротивлявшихся — коменданта поручика Лопатина и некоторых солдат — перебили, остальных взяли в плен. На второй день после этого успеха Хлопуша стоял у Верхне-Озерной. Ее защищали сравнительно крупные силы — более пяти с половиной сотен во главе с полковником Демариным. 23 ноября весь день шла перестрелка, но штурм осажденные отбили. Правда, к восставшим перешли более полутора сотен башкир, калмыков и казаков. Хлопуша отвел свои силы в Кундровскую слободу, в 12 верстах от крепости. Пугачеву сообщили, что Верхне-Озерную взять не удалось «по жестокому сопротивлению». Он сам с 500 яицкими казаками 26 ноября прибыл к крепости. По его приказу открыли огонь из пушек и ружей. Начался штурм. Осажденные метким огнем наносили пугачевцам большие потери. Они смешались, Пугачев рвался вперед:
— Грудью, други!
— Сунься-ко сам! — кричали нексторые под градом выстрелов. — Разве не видишь, как нам пули в лоб прилетают!
Пугачев отвел войско к Кундровой слободе. Вскоре он узнал, что в Ильинскую крепость вступил отряд секунд-майора Заева, идущий на помощь Демарину (более 460 человек). Он направился туда. 28 ноября первый его отряд (около 100 человек) появился под стенами крепости. Некоторые подъезжали к укреплениям, кричали:
— Выходите из крепости с покорностью! Подступил под крепость сам государь!
— У нас в России, — отвечали из крепости, — есть государыня императрица Екатерина Алексеевна и наследник ее великий князь Павел Петрович! Кроме их, никакого у нас государя нет!
После небольшого обстрела из пушек Пугачев отступил. Наутро 1,5 тысячи повстанцев с двумя орудиями на санях бросились на штурм. Пробив брешь у бастиона, где защитники не поставили орудия, они ворвались внутрь. Разгорелась ожесточенная схватка. Здесь и до 200 солдат пали замертво, остальных, в том числе казаков, не оказывавших во время боя сопротивления, взяли в плен.
— Для чего вы, — спрашивали повстанцы пленных казаков, — к нам не вышли?
— Если б мы из крепости стали выходить, то нас бы солдаты побили.
Пленных привели в повстанческий стан, находившийся в татарской деревне. Их поставили на колени, когда к ним вышел Пугачев:
— Прощает вас бог и я, ваш государь Петр Федорович Третий, император!
Пленные встали. Затем он обратился к трем пленным офицерам:
— Для чего вы против меня, вашего государя, идете и меня не слушаете?
— Ты не государь наш, и мы тебя оным не признаем! Ты — самозванец и бунтовщик!
Их судьба была тут же решена — всех повесили по приказу Пугачева. Но за четвертого, капитана Башарина, из татар, просили солдаты его роты, человек тридцать:
— Капитан был до нас добр и в наших солдатских нуждах не оставлял нас!
— Ну, когда он был до вас добр, так я его прощаю.