С целью ввести в заблуждение командование Отдельного Чехословацкого корпуса Чапаев предпринял 21 августа демонстративную атаку. Об этом поведала Е. А. Чапаева в своей книге «Мой неизвестный Чапаев». Она пишет:

«Василий Иванович распорядился согнать весь крупнорогатый скот из близлежащих деревень. Его согнали и подвели к мосту. Впереди огромного стада шла цепь из бойцов. И все это сопровождалось невероятной пылью и шумом. Летом в Николаевске и без стада коров пыльно, а тут такое! Чехи на противоположном берегу Иргиза смотрели и видели, что на том берегу идет такое несметное полчище красноармейцев, что даже шум был слышан на их берегу. Разумеется, все силы были стянуты на мост».

Это позволило 2-му Николаевскому полку совершить перегруппировку и выйти с севера в тыл села Таволжанка, на расстоянии двух километров от тяжелой батареи противника, ведущей огонь по 1-му Николаевскому полку.

«Командир 2-го Степана Разина полка (речь идет о 2-м Николаевском полке. — Авт.) решил воспользоваться удобным моментом и приказал командиру батареи тов. Рапецкому открыть беглый огонь по противнику, — вспоминал Кутяков. — Батарея разинцев на полном галопе вынеслась вперед, снялась с передков и прямой наводкой первым же залпом осыпала картечью чешские орудия. Тотчас же, не медля ни минуты, кавалерийский эскадрон и три батальона разинцев с криком» ура» бросились в атаку. Внезапный обстрел и появление в тылу красных вызвали в рядах противника смятение. Чешские артиллеристы покинули орудия и в паническом страхе побежали к частям прикрытия. Прикрытие не успело приготовиться к бою и было уничтожено вместе с артиллеристами. Чапаев, лично руководивший в этом бою Пугачевским полком, перешел в лобовую атаку на основные силы противника. В результате ни один солдат противника не спасся. Части бригады Чапаева в этом бою в плен не брали, так как противник расстреливал даже раненых. К вечеру, когда багровые лучи заходящего солнца озарили поле боя, покрытое трупами чехословацких солдат, полки заняли село Таволжанку. В этом бою было захвачено 60 пулеметов, 4 тяжелых орудия и много другой военной добычи».

Далее И. С. Кутяков отмечает, что Чапаев, несмотря на сильную усталость бойцов, приказал продолжать ускоренное движение вперед на Николаевск. Чехословаки, занимавшие город, оставили его и в панике отошли через село Селезниха на Богородское. 21 августа около 8 часов утра части Чапаева после непродолжительного боя заняли Николаевск. О том, что противник не оказал серьезного сопротивления, говорится и в донесении командующего 4-й армией от 21 августа в штаб Восточного фронта:

«Начавшийся со стороны Таволжанки наш артиллерийский бой сегодня в 4 часа, а также беспрерывный ночной обстрел по противнику заставил противника признать себя слабым. К 9 часам ураганный огонь наших батарей принудил противника опомниться и искать выхода к побегу. Противник оставил г. Николаевск и пошел пробиваться между Надеждинкой и Таволжанкой. Возможно, что там они встретятся с находящимися там нашими полками».

В это время в штабе 4-й армии был вскрыт заговор. Уполномоченный наркома по продовольствию А. К. Пайкес и политкомиссар 4-й армии Б. П. Зорин 22 августа из Саратова сообщали В. И. Ленину:

«В армии раскрыли громадный заговор. Заговорщики предполагали [с] семнадцатого на восемнадцатое разоружить Уральскую дивизию и арестовать в Урбахе штаб армии и политического комиссара. Заговорщики [из] командного состава: двое из них уже нами расстреляны; заговор ликвидирован… Настроение солдат улучшилось благодаря изъятию изменников. Часть виновников скрылась к казакам».

В тот же день В. И. Ленин и председатель ВЦИК Я. М. Свердлов телеграфировали Л. Д. Троцкому, находившемуся в Свияжске:

«Измена на Саратовском, хотя и открытая вовремя, вызвала все же колебания, крайне опасно.