К. в. началась в сентябре 1773 в заволжских степях новым восстанием яицких казаков, во главе которых стал донской казак Е. И. Пугачев. Ещё в августе 1773 он собрал на хуторах под Яицким городком (современный Уральск) надёжных сторонников из казаков, предусматривая при этом возможность вовлечения в восстание крепостного крестьянства. Пугачев принял имя императора Петра III, что объективно отвечало наивно-монархическим иллюзиям, жившим в народе. К середине сентября 1773 приготовления к восстанию были закончены. Пугачев создал первый повстанческий отряд из 80 казаков. 17 сентября он обнародовал манифест, которым пожаловал казаков, татар, калмыков, служивших в Яицком войске, старинными казачьими вольностями и привилегиями. 18 сентября повстанцы подступили к Яицкому городку, но, не имея артиллерии, отказались от штурма крепости. Отсюда Пугачев предпринял поход к Оренбургу. В пути отряд пополнился казаками, солдатами, татарами, калмыками, казахами, помещичьими крестьянами, работными людьми уральских заводов. Здесь к Пугачеву присоединился Хлопуша (А. Т. Соколов), ставший его верным помощником. В сдавшихся Пугачеву верхнеяицких крепостях были захвачены пушки, оружие и боеприпасы. 5 октября повстанцы блокировали Оренбург, имея до 2,5 тыс. бойцов при 20 пушках, и держали его в осаде около 6 месяцев.
Слухи о боевых успехах повстанцев вызвали стихийные волнения среди помещичьих и горнозаводских крестьян и нерусского населения Оренбургской губернии. Пугачев привлекал их в повстанческие войска, создавал новые очаги восстания. Из Бердской слободы (ставка Пугачева в 7 верстах от Оренбурга) по селениям и заводам рассылались посланцы с манифестами Пугачева, который объявлял народу вечную волю, провозглашал освобождение от подневольного труда на помещиков и заводчиков, от податей и повинностей, жаловал землю, призывал к истреблению крепостников, провозглашал свободу вероисповедания. В руках повстанцев оказалась значительная часть Оренбургской губернии. В лагерь восставших шли тысячи добровольцев. По предписаниям Пугачева крестьяне везли продовольствие и фураж, с уральских заводов им доставлялись пушки, оружие, боеприпасы. К началу декабря 1773 в повстанческих отрядах под Оренбургом находилось до 25 тыс. бойцов и 86 пушек. Для управления войсками Пугачев создал Военную коллегию, которая до известной степени выполняла роль административно-политического центра восстания.
Царское правительство в октябре 1773 организовало карательный отряд (до 3500 человек при 10 пушках) во главе с генералом В. А. Каром. В начале ноября он выступил на помощь осажденному Оренбургу, но в сражении 7—9 ноября под деревней Юзеевой был разгромлен. В ноябре были разбиты и др. карательные отряды, следовавшие к Оренбургу из Симбирска и Сибири. В ноябре 1773 — начале января 1774 восстание охватило Южный Урал, восточную часть Казанской губернии, Западную Сибирь, Западный Казахстан. Восстал народ Башкирии во главе с Кинзей Арслановым, Салаватом Юлаевым и др. Образовались крупные очаги повстанческого движения под Уфой (И. Чика-Зарубин), Екатеринбургом (И. Белобородов), Челябинском (И. Грязнов), Самарой (И. Арапов), Заинском (В. Торнов), Кунгуром и Красноуфимском (И. Кузнецов, Салават Юлаев), Яицким городком (М. Толкачёв). Отсутствие единого плана действий, слабая связь с отдалёнными районами восстания привели к тому, что Военная коллегия не смогла возглавить движение по всей территории. Занятый осадой Оренбурга и Яицкого городка, Пугачев отказался от похода в Поволжье, которое было готово к восстанию. Это ограничило базу К. в., позволило правительству выиграть время и собрать воинские силы. В декабре 1773 к районам восстания был отправлен карательный корпус (до 6500 человек и 30 пушек) во главе с генералом А. И. Бибиковым, нанёсший ряд поражений повстанцам под Самарой, Кунгуром, Бузулуком. Пугачев не смог оказать помощь своим авангардным отрядам, которые вели неравную борьбу и отступали по всему фронту. Лишь после падения Бузулука он вывел часть сил из-под Оренбурга и пытался остановить дальнейшее продвижение неприятеля. Для генерального сражения Пугачев выбрал сильно укрепленную Татищеву крепость (близ Оренбурга). В битве 22 марта повстанцы были разгромлены, потеряли всю артиллерию и понесли крупные потери. 24 марта корпус подполковника И. И. Михельсона нанёс поражение повстанцам под Уфой, а вскоре захватил в плен их атамана И. Чику-Зарубина. Сняв осаду Оренбурга, Пугачев отступил к Сакмарскому городку, где дал новое сражение карательным войскам (1 апреля), но понёс большие потери, лишившись видных помощников, захваченных в плен (М. Шигаев, Т. Падуров, А. Витошнов, М. Горшков, И. Почиталин), и укрылся в Уральских горах.
Крупные очаги восстания к середине апреля 1774 были разгромлены, но отдельные отряды активно действовали в Закамском крае, в Башкирии (Салават Юлаев), на заводах Юж. Урала (И. Белобородов), в Оренбургских степях (А. Овчинников). Пугачев деятельно готовил новое повстанческое войско, используя сохранившиеся очаги восстания в Башкирии и на заводском Урале. Собрав до 5 тыс. бойцов, Пугачев захватил Магнитную крепость (6 мая) и соединился здесь с отрядами Белобородова и Овчинникова. Продвигаясь вверх по Яику, он штурмом взял Троицкую крепость (19 мая), но 20 мая был разгромлен и снова ушёл в Уральские горы. Корпус Михельсона, преследуя Пугачева, нанёс ему ряд поражений, но Пугачев, умело используя тактику партизанской борьбы, каждый раз уходил от преследования и сберегал главные силы от окончательного разгрома, а потом снова собирал многотысячные отряды. Вытесненный к середине июня 1774 из районов заводского Урала, Пугачев решил вывести свои отряды к Казани, взять сё и предпринять давно задуманный поход на Москву. 12 июля повстанческие отряды штурмовали Казань, овладели предместьями и городом, но не смогли взять крепости, где засели остатки гарнизона. Вечером того же дня повстанцы были разбиты подоспевшим корпусом Михельсона. Новое сражение за Казань произошло 15 июля. Потеряв всю артиллерию, до 2 тыс. убитыми и 5 тыс. пленными, Пугачев отошёл к северу и переправился на правый берег Волги у Сундыря.
Появление повстанцев на Правобережье Волги вызвало здесь общее крестьянское восстание, поддержанное нерусскими народностями (чуваши, мордва, марийцы, татары и др.) Поволжья. В июле Пугачев обнародовал манифест об освобождении крестьян от крепостной неволи, о безвозмездной передаче земли народу, о повсеместном истреблении дворян. Силы восставших росли. В Поволжье, кроме главного повстанческого войска, действовали многочисленные крестьянские отряды, насчитывавшие сотни и тысячи бойцов. Движение охватило большинство поволжских уездов, подошло к границам Московской губернии, реально угрожало Москве, где волновались городские низы, фабричные и барские люди. Сложились условия для похода повстанческой армии на Москву. Однако Пугачев принял иное решение, покинул районы наибольшего размаха крестьянского движения и устремился с главными силами на Ю., к Дону, где надеялся пополнить отряды донскими казаками и лишь тогда предпринять поход на Москву. Отряды Пугачева, продвигаясь на Ю., повсюду встречали поддержку простого народа. 20 июля повстанцы взяли Курмыш, 23 июля — Алатырь, 27 июля — Саранск, 2 августа — Пензу, 4 августа — Петровск, 6 августа — Саратов. Собирая добровольцев из крестьян, горожан и казаков, Пугачев уходил всё дальше на Ю., оставляя за собой десятки локальных, разрозненных отрядов. Отход главных сил повстанцев позволил карателям по частям разгромить крестьянское движение в Среднем Поволжье и оттеснить Пугачева в малонаселённые районы Нижнего Поволжья.
В августе 1774 Екатерина II собрала для борьбы с повстанцами до 20 пехотных и кавалерийских полков, казачьи части и дворянские корпуса. Войску Пугачева удалось взять Дмитриевск (Камышин) и Дубовку, увлечь за собой калмыков, но попытка взять штурмом Царицын не удалась. Здесь Пугачева покинули многие донские казаки, ушли калмыки. Преследуемый корпусом Михельсона, Пугачев отступил к Чёрному Яру, потеряв надежду поднять донское казачество на восстание. 25 августа у Солениковой ватаги произошло последнее крупное сражение. Из-за предательства группы заговорщиков — яицких казацких старшин — повстанцы в начале боя лишились артиллерии. Пугачев был разгромлен, бежал в заволжские степи, но вскоре его схватили и 15 сентября доставили в Яицкий городок.
Следствие над Пугачевым производилось в Яицком городке, Симбирске и в Москве, куда доставили и др. видных деятелей К. в. По приговору суда 10 января 1775 в Москве на Болотной площади были казнены Пугачев, Перфильев, Шигаев, Падуров, Торнов; остальные обвиняемые подверглись телесным наказаниям и были сосланы на каторжные работы. В феврале 1775 в Уфе был казнён Чика-Зарубин. К. в. не закончилась разгромом главных повстанческих сил. До ноября 1774 в Башкирии активно действовали отряды Салавата Юлаева. Продолжали бороться крестьяне Среднего Поволжья и центральных губерний. Движение в Нижнем Поволжье было подавлено только к лету 1775. Массовые репрессии против населения Поволжского края и Оренбургской губернии продолжались до середины 1775.
