Еще 2 марта Совет труда и обороны ввел в Петрограде и губернии осадное положение, передав всю полноту власти Комитету обороны Петрограда. К блокированному Кронштадту стягивались войска, а семьи восставших матросов задержали в столице как заложников. Кронштадтцы, в свою очередь, объявили заложниками Кузьмина, Васильева и других арестованных сторонников большевиков. В дни восстания в крепости произошел массовый исход из партии: ее ряды покинули более 900 человек.
2 марта появилось правительственное сообщение, подписанное Лениным и Троцким: «28 февраля с. г. в г. Кронштадте начались волнения на корабле «Петропавловск». Была принята черносотенно-эсеровская резолюция (интересно, кому пришла в голову мысль совместить несовместимое, впрячь в одну колесницу социалистов-революционеров и "Союз русского народа", Владимиру Ильичу или Льву Давидовичу? — Б. С). Бывший генерал Козловский с тремя офицерами, фамилии которых еще не установлены, открыто выступили в роли мятежников». 5 марта, в день, когда предполагались перевыборы Кронштадтского Совета, в Петроград прибыл Тухачевский, возглавивший 7-ю армию, численность которой к концу боев достигла 45 тысяч человек. Большевики очень опасались, что после мятежа в Кронштадте события в Петрограде будут развиваться по тому же сценарию, что и в феврале 1917 года: хлебные бунты, демонстрации, переход солдат и матросов на сторону демонстрантов и свержение правительства. Поэтому восстание хотели подавить в зародыше и быстро, еще до начала X съезда партии, который открывался 8 марта.
Ленин, Троцкий и другие вожди торопили Тухачевского. 6 марта мирная делегация ревкома из четырех человек во главе с матросом Вершининым, направлявшаяся в Петроград, была арестована, а впоследствии расстреляна. Вечером 7 марта начался артиллерийский обстрел крепости. Выпустили 5 тысяч снарядов. А на рассвете следующего дня на штурм Кронштадта пошли в качестве ударного отряда три тысячи красных курсантов (всего же для наступления было сосредоточено 20 тысяч человек). Расчет делался на то, что восставшие будут застигнуты врасплох, не успеют еще сразу после горячих митингов организовать надежную оборону, побоятся сражаться с советскими войсками и капитулируют, не доводя дело до кровопролития. Ленин был настолько уверен в успехе, что 8 марта в политическом отчете съезду заявил: «Я не имею еще последних известий из Кронштадта, но не сомневаюсь, что это восстание, быстро выявившее нам знакомую фигуру белогвардейских генералов, будет ликвидировано в ближайшие дни, если не в ближайшие часы». Но в «ближайшие часы» никак не получилось. Артиллерийским огнем с линкоров и фортов кронштадтцы отразили атаку. Наступавшие без маскировочных халатов курсанты представляли собой отличную мишень на непрочном весеннем льду. Почти все участники штурма были убиты или ранены.
Дабы пресечь выражение сочувствия мятежникам и побудить колеблющиеся части идти в атаку, в ход были пущены репрессии. Уже 7 марта были расстреляны первые двое — телеграфист Герасимов за то, что, получив телефонограмму о восстании в Кронштадте, промедлил с докладом о ней начальству, и военнослужащая 4-го артдивизиона Анна Кожевникова за распространение «провокационных слухов контрреволюционного характера». «Распространение» заключалось в том, что несчастная поделилась с подругой, женой политрука, последними новостями: «Ой, что происходит сейчас в крепости, ты не поверишь. Многие коммунисты решили выйти из партии, заявления несут пачками. Ходят слухи, что восставшие моряки будут расправляться с членами РКП». Расправляться с коммунистами кронштадтцы, кстати сказать, так и не начали. Зато в Петрограде и его окрестностях маховик репрессий набирал обороты.