Замыслом операции предусматривалось частью сил вести оборону на широком фронте, а главными силами нанести удар между двумя корпусами Западной армии генерала М.В. Ханжина в общем направлении на Бугуруслан и Бугульму. В последующем в наступление также должны были перейти войска на других направлениях. По сути дела, замысел операции советских войск сводился к реализации имевшегося численного превосходства и последовательным ударам по противнику на различных направлениях. С точки зрения военного искусства он был достаточно примитивным, но в условиях Гражданской войны ставки делались и на другие факторы, прежде всего на моральную неустойчивость войск противника.
Наступление советских войск началось достаточно успешно. Им удалось перерезать железную дорогу. 25-я дивизия В.И. Чапаева 4 мая овладела станцией Загладино, а 26-я стрелковая дивизия Г.Х. Эйхе — Бугурусланом. Создались условия для охвата части вражеских сил с флангов.
Опасаясь этого, белогвардейцы начали отходить к Бугульме, одновременно нанося контратаки. В ходе этих контратак особенно отличился 1-й Волжский корпус генерал-майора В.О. Каппеля. Действия каппелевцев были смелыми и решительными. Одна из этих контратак показана в кинофильме «Чапаев».
В то же время боеспособность основной массы колчаковских войск быстро падала. 30 апреля командир 6-го Уральского корпуса генерал Сукин телеграфировал в командующему Западной армией: «Потери полков граничат с полным уничтожением. В 44-м и 43-м полках 11-й дивизии осталось не более 10 офицеров и по 250 штыков, в 41-м полку — 7 офицеров и 300 штыков. Егерский батальон шесть раз ходил в атаку и фактически прекратил существование… Все влитые в последнее время пополнения передались красным и даже участвовали в бою против нас… Дивизию нужно создавать заново, для чего вывести ее в тыл и дать пополнения».
В связи с подобным положением в 121-й Уральской дивизии генерал Сукин доносил, что вопреки его докладам ему было приказано отстаивать каждую пядь земли, и если нужно — «умереть». Но подчиненные войска умирать не хотели.
1 мая расположенный в селе Кузьминовском Особый украинский курень имени Т. Шевченко поднял восстание, перебил офицеров и увлек за собой подразделения двух пехотных полков. Остатки этих полков едва удалось собрать. Восставшие захватили все пулеметы 41-го полка, три артиллерийских орудия и часть обоза. Данное восстание совпало с наступлением советских войск, которому, естественно, не было оказано практически никакого сопротивления.
27 апреля прибыл новый начальник штаба Восточного фронта П.П. Лебедев. Он привез с собой готовый план главкома, составленный еще 23 апреля, и заявил о своей готовности проводить его в жизнь. Потребовалось некоторое время для того, чтобы убедиться, что изменившиеся условия обстановки требуют внесения существенных изменений в этот план.
Бои за Бугульму были напряженные и не совсем удачные для войск Южной группы. Много нареканий было в адрес командующего 5-й армией М.Н. Тухачевского, попытки которого <окестко управлять своими дивизиями постановкой им задач на каждый день была обречена на неудачу». Тем не менее 13 мая войска 5-й армии ворвались в Бугульму, успешно завершив Бу- гурусланскую наступательную операцию Южной группы войск Восточного фронта.
В результате проведения Бугурусланской операции войска противника понесли значительные потери и были отброшены Красной армией на восток на 120–150 километров. Инициатива на самаро-уфимском направлении перешла в руки советского командования. Были созданы благоприятные условия для дальнейшего развития наступления войсками Южной группы Восточного фронта.
Позже советские историки напишут, что замысел и оперативный план Бугурусланской операции, разработанной М.В. Фрунзе, блестяще оправдались и что эта операция принесла богатые плоды. При этом они все же признают, что победа еще не была полной. Враг был разбит, но не уничтожен. Несколько восточнее в районе Белебея накапливались свежие резервы белых. Для того чтобы закрепить успех и добиться окончательной победы, надо было, не давая врагу опомниться, продолжать наступление. Теперь центр тяжести борьбы переносился на разгром оперативного резерва белых — корпуса генерала Каппеля.
В ходе Бугурусланской операции вместо С.С. Каменева командующим Восточным фронтом был назначен А.А. Самойло (бывший командующий 6-й армией, действовавшей на севере). Он, как и его предшественник, был офицером императорской армии, который в 1898 году закончил Николаевскую академию Генерального штаба, участвовал в Первой мировой войне, дослужился до генерал-майора. После октябрьского переворота большевики привлекли его для работы в комиссии по заключению Брестского мира, затем — к командованию войсками. Особого полководческого опыта и заслуг у бывшего генерала не было, авторитетом среди революционных войск он не пользовался, но личные амбиции были высокие.
В командование Восточным фронтом А.А. Самойло вступил, имея собственные взгляды на дальнейший характер военных действий. Планы нового командующего Восточным фронтом существенно отличались от планов бывшего командующего С.С. Каменева. А.А. Самойло и главком И.И. Вацетис недооценивали значение наступления на белебейско-уфимском направлении.
Реализуя свои замыслы, новый командующий фронтом начал через головы командармов вмешиваться в дела отдельных дивизий, отдавая им частные приказания. В результате этого часто возникала путаница: одни приказы перечили другим, постоянно нарушалось управление войсками, нельзя было организовать взаимодействие между отдельными соединениями и частями.
С приходом А.А. Самойло под предлогом противодействия решениям штаба фронта была предпринята очередная попытка отстранить М.В. Фрунзе от командования войсками. В советской исторической литературе этот случай не нашел достаточного описания, но об этом пишет в своем труде преподаватель Военной академии имени М.В. Фрунзе полковник Е.А. Болтин в 1946 году. Он, в частности, отмечает: «Замысел М.В. Фрунзе на наступление отнюдь не соответствовал намерениям штаба фронта. В самый разгар операции, когда победа уже склонялась на сторону Красной армии, враги народа во главе с Троцким пытались отстранить Фрунзе от командования. 5 мая главком шифровкой информировал командующего фронтом об этом намерении и сообщил, что преемником Фрунзе намечен Ольдероге — человек, как оказалось впоследствии, совершенно неспособный справиться с командованием».
И снова за Михаила Васильевича заступились некоторые члены ЦК и лично В.И. Ленин. Л.Д. Троцкому в достаточно категорической форме было указано, что назначение М.В. Фрунзе санкционировалось прежде всего партией, а затем уже вступали в силу соображения чисто военно-операивного характера. Окрыленный этой поддержкой Михаил Васильевич, практически без санкций штаба фронта, дал своим войскам добро на проведение следующей Белебейской наступательной операции.
Белебейская наступательная операция проходила в период с 15 по 19 мая 1919 года с целью разгрома основных сил Западной армии. С этой целью 5-й армии М.Н. Тухачевского командующим фронтом было приказано развернуться фронтом на север для удара во фланг Сибирской армии генерала Р. Гайды.
М.В. Фрунзе пытался опротестовать это решение, но смог добиться возвращения из 5-й армии только одной 25-й стрелковой дивизии В.И. Чапаева. Всего в его распоряжении имелось около 23 тысячи штыков и сабель, 119 орудий и 560 пулеметов.