Силы под началом Тухачевского были собраны нешуточные. Численность советских войск (с тылами) превышала 120 тысяч человек. Непосредственно же на линии фронта против повстанцев действовало 53 тысячи бойцов, подкрепленных 9 артиллерийскими бригадами, 4 бронепоездами, 6 бронелетучками, 5 автобронеотрядами и 2 авиаотрядами. Красноармейцы не знали недостатка в боеприпасах. 63 орудиям, 463 пулеметам, 8 самолетам и 6 бронеавтомобилям антоновцы, насчитывавшие 18 тысяч бойцов, могли противопоставить 5 орудий и 25 пулеметов, к которым катастрофически не хватало снарядов и патронов. Повстанцы, несмотря на сочувственное отношение со стороны населения и свою способность быстро рассеиваться, уходя из-под удара, превращаться на время в мирных землепашцев, чтобы потом вновь собраться в вооруженные отряды и возобновить борьбу, были обречены и все равно рано или поздно капитулировали бы. Но Тухачевский еще 20 апреля, когда встречался с Лениным, обещал вождю мирового пролетариата подавить восстание в самый кратчайший срок. И принял соответствующие меры.
12 мая, в день своего прибытия в Тамбов, Тухачевский издал истребительный приказ № 130. Популярное изложение этого приказа 17 мая опубликовала Полномочная комиссия ВЦИК по борьбе с бандитизмом в Тамбовской губернии, озаглавив как «Приказ участникам бандитских шаек»:
«1. Рабоче-Крестьянская власть решила в кратчайший срок покончить с разбоем и грабежом в Тамбовской губернии и восстановить в ней мир и честный труд.
2. Рабоче-Крестьянская власть располагает в Тамбовской губернии достаточными военными силами. Все поднимающие оружие против Советской власти будут истреблены.
Вам, участникам бандитских шаек, остается одно из двух: либо погибать, как бешеным псам, либо сдаваться на милость Советской власти.
3. Именем Рабоче-Крестьянского правительства Полномочная комиссия вам приказывает:
Немедленно прекратить сопротивление Красной армии, разбой и грабеж, явиться в ближайший штаб Красной армии, сдать оружие и выдать своих главарей…
5. К тем, кто сдаст оружие, приведет главарей и вообще окажет содействие Красной армии в изловлении бандитов, будет широко применено условное осуждение и в особых случаях – полное прощение.
Согласно приказу красного командования за № 130 и „Правилам о взятии заложников“, опубликованным Полномочной комиссией 12 сего мая, семья уклонившегося от явки забирается как заложники, и на имущество накладывается арест».
11 июня появился еще более грозный приказ № 171. Он предписывал граждан, отказывающихся назвать свое имя, расстреливать на месте без суда. Семьи повстанцев высылались, а старший работник в семье расстреливался. Также расстреливались заложники из сел, где находили оружие.
Жестокость и огромный перевес сил на стороне Красной армии решили дело. Восстание пошло на убыль. К концу мая в Тамбове, Борисоглебске, Кирсанове и других городах губернии спешно создали концлагеря на 15 тысяч человек и приказали по каждому селу составить список «бандитов». 28 мая войска перешли в решающее наступление на повстанцев. К 20 июля все крупные отряды антоновцев были уничтожены или рассеяны.
В июле Тухачевский применил против скрывающегося в лесах населения химическое оружие, обретя во всемирной военной истории сомнительный приоритет использования удушливых газов против мирного населения. Из-за задержки с противогазами первую газовую атаку произвели только 13 июля. В этот день артиллерийский дивизион бригады Заволжского военного округа израсходовал 47 химических снарядов. К тому времени восстание фактически уже было потоплено в крови. К 15 июля в Тамбовской губернии осталось не более 1200 повстанцев, загнанных в леса, голодных, почти без патронов, не представлявших реальной угрозы не восстановленным органам советской власти, ни, тем более, 120-тысячной группировке войск, которую начали готовить к возвращению в места прежней дислокации.
