Донесение о появлении пугачевцев всего лишь в 30 верстах от Самары Балахонцев получил днем 23 декабря. По сведениям лазутчиков, в передовом отряде насчитывалось не менее 500 хорошо вооруженных казаков с пушками.
Силы оказывались явно неравны, и потому комендант, наскоро обследовав состояние вверенного ему гарнизона, отдал приказ об отступлении его из города. Утром 24 декабря вся дворянская рота, большинство солдат и сам Балахонцев ушли из Самары, захватив с собой городскую казну и весь порох, «дабы оставляемыми пушками не смогли воспользоваться бунтовщики». А на следующий день торжествующие самарские обыватели встретили входившее в город войско Арапова хлебом-солью и колокольным звоном. Об этом сам атаман в своем рапорте писал Пугачеву так:
«Сего декабря 25 числа со всею вверенною мною командою я под город Самару подошел, из коего города все жители, вышед мне навстречу, со всем освященным собором, со святыми образами, с молением встретили, и без всякого бою и пролития крови его императорскому величеству покорились…"
28 декабря 1773 года правительственные войска, подошедшие к занятой пугачевцами Самаре, овладели селом Рождествено. Тогда же, 28 декабря 1773г., астраханским губернатором в Сызрань отправлено письмо с сообщением об отданном белорусским полевым командам приказе немедленно идти на Самару и освободить ее от восставших. 29 декабря в 7 часов утра командир 24-й легкой полевой команды майор Муфель, исполняя приказ главнокомандующего генерала Бибикова, начал штурм города. Под огнем восьми пугачевских пушек регулярные войска перешли Волгу и вступили в жестокий уличный бой.
Плохо обученные военному делу повстанцы, потеряв несколько сот убитыми и ранеными, бежали. Муфель потерял трех человек убитыми и 15 ранеными и захватил 200 пленных, а также всю пугачевскую артиллерию.
Началась расправа над жителями, вставшими на сторону мятежников. Всех, кто был причастен к бунту, было велено «для страху жестоко наказать плетьми при собрании народа, приговаривая что они против злодеев должны пребыть в твердости и живота своего как верные подданные щадить не долженствуют». Все духовенство Самары было признано виновным в сдаче города и заменено. 7 января были разбиты остатки пугачевсих войск, находившиеся в Алексеевке под Самарой.
Однако и после этого движение Пугачева не было подавлено. В ряды повстанцев вступали крестьяне Поволжья, работные люди Урала, башкиры. Восстание охватило Нижегородскую, Тамбовскую, Пензенскую губернии. В деревнях, в лесах и на дорогах хозяйничали бунтовщики. Екатерина Вторая направила против Пугачева регулярную армию во главе с фельдмаршалом Суворовым. В июле 1774 года под Казанью восставшим был нанесен серьезный урон. После поражения у Черного Яра Емельян Пугачев с остатками своих войск ушел в заволжские степи.
В сентябре 1774 года группа бывших сподвижников Пугачева схватила его и выдала царским властям. В железной клетке самозванный царь был доставлен в Симбирск, а оттуда в Москву, где казнен по приговору Сената, утвержденному Екатериной Второй. В районах восстания были повешены и забиты насмерть тысячи примкнувших к нему людей. Десятки тысяч крестьян и казаков клеймлены железом и сосланы на каторгу. В советской истории это восстание получило название Крестьянской войны, а сам Пугачев — ее выдающимся руководителем и организатором.