После успешного завершения Уфимской операции, перед 5 армией красных войск была поставлена задача, овладеть районом Уфа – Бердяуш на линии Самаро-Златоустовской железной дороги.

Согласно плану командарма Тухачевского, его войскам предстояло разгромить противника на левом фланге, а затем, ударом вдоль реки Юрюзань и тракта Бирск – Златоуст, окружить и уничтожить главные силы Западной армии белых. Командующий Восточным фронтом С. С. Каменев утвердил план Тухачевского, ограничив задачи выходом 5 армии в район станций Вязовая – Бердяуш. О Златоусте речь пока не шла. Каменев опасался, что слишком глубокое вклинивание оставит фланги армии открытыми.

   Перед Западной армией белых стояла задача выиграть время, ведя оборонительные бои. На правом фланге находился 3-й Уральский армейский корпус, в составе которого сражались Златоустовский и Челябинский полки горных стрелков. 1-й Волжский армейский корпус, возглавляемый известным генерал-майором В. О. Каппелем, находился на левом фланге армии, занимая дефиле железной дороги и восточный берег реки Инзер. 2-й Уфимский армейский корпус составлял второй эшелон Западной армии, находясь в ближайшем тылу на отдыхе и пополнении.

   Штаб армии Сахарова размещался на станции Бердяуш. Там же находился его резерв – 1-я Ижевская отдельная рабочая ударная бригада. Понесшие значительные потери в предыдущих боях, части белой армии пополнялись мобилизованными и добровольцами.
   В состав 5-й армии, возглавляемой Тухачевским, входило четыре стрелковых дивизии и кавалерийская бригада. Численность армии составляла 22 тысячи штыков и сабель. Западная армия Колчака имела в своём распоряжении 14 тысяч штыков и сабель. Красные располагали 90 орудиями и 500 пулеметами, а также двумя бронепоездами; белые имели 93 орудия, 370 пулеметов и 3 бронепоезда.
   К 24 июня части 5-й армии расположились в одном эшелоне.

   В центре боевого порядка, вдоль линии железной дороги, наступала группа в составе 3-й бригады 26-й дивизии, 26-го кавалерийского дивизиона и 2-го Петроградского кавалерийского полка, усиленная бронепоездами. Позже на это направление была переброшена и Особая казачья бригада Каширина. Севернее, на сравнительно узком участке в 30 километров, в районе Бирского тракта и устья реки Юрюзань, была сосредоточена ударная группировка. В полосе тракта наступала 27-я дивизия под командованием А. В. Павлова. Двум бригадам 26-й дивизии начдива Г. Х. Эйхе предстояло скрытно выдвинуться в тыл противника, по ущелью реки Юрюзань.

   Правофланговая 24-я дивизия наступала по трём расходящимся направлениям. Одна бригада обеспечивала поддержку частям 26-й дивизии, две другие наступали, соответственно, на Тирлянский и Белорецкий заводы. 24-25 июня части 5-й армии форсировали реку Уфу, и, сломив сопротивление белых, начали наступление.

   К вечеру 26 июня колчаковцы начали отход на всех направлениях, но продолжали удерживать железнодорожное дефиле у Аши. 26-я стрелковая дивизия продвигалась по ущелью реки Юрюзань, а 27-я дивизия двигалась вдоль Бирского тракта. 1 июля головной полк 26-й дивизии вышел из Юрюзанского ущелья в район деревни Ахуново, где располагались части Уфимской группы белых. В результате внезапной штыковой атаки красных, было рассеяно два батальона пехоты и взято 300 пленных.

   3 июля Челябинский и Златоустовский полки вели тяжёлые бои со 2-й бригадой 27-й дивизии красных у деревни Душамбеково, а затем при переправе через реку Ай деревни Старая Мухаметьева, где понесли большие потери и отступили.

   После тяжёлых боёв, к 8 июля войска Тухачевского заняли село Айлино, станцию Юрюзань и Белорецкий завод и вели бои у станции Сулея, развивая наступление на Саткинский завод. 9 июля начались бои на Кусинском направлении, где держала оборону 1-я Ижевская ударная рабочая бригада. Большинство её бойцов были идейными эсерами и меньшевиками, а потому воевали с красными под красными знамёнами. Двое суток ижевцы держались, отбивая атаки красных. К вечеру 11 июля их сменила Уфимская дивизия. Но она не смогла держать оборону. Это позволило полкам 27-й дивизии утром 11 июля захватить станцию Куса и Кусинский завод. 26-я дивизия в течение 9-10 июля пыталась взять станцию Сулея. Получив приказ командования, войска Западной армии белых начали организованный отход. 11 июля кавалерийская бригада Каширина без боя, походным порядком, вошла в Саткинский завод, а на следующий день 26-я дивизия заняла станцию Тундуш.

   Авангард 26-й дивизии утром 13 июля 1919 года вошёл в Златоуст со стороны Уреньги, одновременно части 27-й дивизии заняли станцию Златоуст. Вопреки ожиданиям красного командования, стратегически важный город был оставлен противником без боя. Предварительно был эвакуирован завод и все городские учреждения. Адмирал Колчак планировал, сохранив свои лучшие дивизии, дать Красной Армии генеральное сражение под Челябинском.