Пламя восстания разгорелось и к югу от Екатеринбурга, в районе между реками Пышмой и Миассом и верхним течением Уфы. На сторону восставших перешли Каслинский и Нязе-Петровский заводы, Багаряцкая, Щелкунская и другие слободы. Восстание вспыхнуло и на Полевском заводе, где, по словам одной легенды, рабочие поднялись по призыву смелой девушки Дуняхи. Крупную роль в восстании в этом районе играли приписные крестьяне, бежавшие с заводов. Наиболее смелые из них разъезжали с отрядами пугачевцев по селениям и оглашали там пугачевские манифесты. Лишь один Сысертский завод Турчанинова оставался в стороне от общего движения. Попытка пугачевцев взять его не увенчалась успехом.
Волнения начались и в западной части Сибирской губернии. По сообщению сибирского губернатора Чичерина, «многие и большие селения тотчас [пугачевцам] приклонялись».
Вскоре Екатеринбург оказался почти в замкнутом кольце восставших селений. Дороги, идущие из Екатеринбурга на Кунгур, Челябинск и Шадринск, были перерезаны. Оставалась лишь одна свободная дорога — на север, в Верхотурье. По словам одного чиновника, крестьяне «всех окрестных [под городом] мест в злодейскую толпу склонились». Начальник екатеринбургских казенных заводов Бибиков хотя и принимал некоторые меры для защиты Екатеринбурга, но мало верил в то, что сумеет без посторонней помощи удержать город в своих руках. Еще в конце января 1774 года он сообщал командиру Сибирского корпуса генерал-поручику де-Колонгу в город Челябинск: «Тамошняя окрестность и самый Екатеринбург от злодейских обращений весьма опасны»… Бибиков писал, что если де-Колонг не окажет ему немедленной помощи, «то не иное, что в городе найдет, как самих бунтовщиков». Заводские крестьяне, по его словам, лишь ожидали «от злодейской толпы оказии». Они организовали своеобразную экономическую блокаду Екатеринбурга, отказавшись возить в город хлеб и сено. Цены на предметы первой необходимости стали быстро подниматься. Хлеб вздорожал в два с лишним раза.
Белобородов решил идти из Шайтанки на север, надеясь там быстро получить и оружие, и порох, и людей, — все необходимое для дальнейшей борьбы.
Из Шайтанки на север шли два пути: один через Билимбаиху на Верхне-Нейвинский завод, а другой — через Билимбаиху на Уткинский (Демидова) завод. Первый путь шел в самый центр Нейво-Тагильского промышленного района, но был опасным и трудным. Администрация Верхне-Нейвинского завода, учитывая возможность наступления пугачевцев, заранее укрепила завод рогатками, заплотами и завалами и стянула сюда силы с других заводов Яковлева. На Уткинском же заводе была лишь небольшая команда из шести солдат под начальством сержанта Курлова. Из Уткинского завода дорога шла как в Нейво-Тагильский район, так и дальше на север по реке Чусовой.
В начале февраля 1774 года Белобородов, оставив небольшой отряд на Шайтанке, пошел по второму пути.
Уткинский завод Демидова был одним из крупных железных заводов. Его оборудование состояло из двух домен и пяти молотов. На нем ежегодно выплавлялось в среднем 192 тысячи пудов чугуна. Завод имел почти 1000 собственных мастеровых и работных людей. В заводской слободе жило более 2700 человек.
Правительство бросило на помощь Курлову солдат Невьянского, Сылвинского и Нижне-Тагильского заводов. Всего под его началом собралось не менее 1000 человек. В распоряжении Курлова было 15 пушек. Белобородов имел в своем распоряжении по одним данным до 1700, а по другим — до 3 тысяч человек.
Бои за Уткинский завод продолжались несколько дней и закончились 11 февраля победой пугачевцев. Во время штурма завода пугачевцы шли под прикрытием возов с сеном. Они захватили все 15 пушек и много пленных, часть которых была зачислена в казаки.
Победа Белобородова вызвала радость на заводах Нейво-Тагильского района и привлекла к нему новых сторонников.
Жители Висимо-Шайтанского завода Н. Демидова после этой победы были «склонны идти в подданство» Пугачева. Крестьяне приписанного к Нижне-Тагильскому заводу Н. Демидова села Покровского «охотно согласились… встретить их [пугачевцев] со святым образом, хлебом и солью и повиноваться». На многих заводах рабочие отказывались вступать в правительственные отряды.
Во время похода Белобородова на Утку положение под Екатеринбургом резко изменилось. На помощь Бибикову пришли воинские отряды. 31 января в Екатеринбург вступили две роты под командой секунд-майора Фишера, направленные командиром сибирского корпуса генерал-поручиком де-Колонгом из Петропавловской крепости. Одновременно с этим из Казани двигался секунд-майор Гагрин с отрядом. Разбив пугачевцев под Кунгуром в селе Ординском (Ильинском), он 30 января пошел к Красноуфимску, где собрались крупные пугачевские силы во главе с атаманом Матвеем Чигвинцевым.
