Матросы и солдаты требовали от командования немедленного наступления.
Головные силы отряда с большим трудом продвинулись от Емажелинска до разъезда. Почти весь путь был разрушен, а конные казачьи отряды с обеих сторон вели обстрел эшелонов.
Вечером 23 декабря прибыли разведчики из Троицка. Как вспоминает И. И. Карпухин, они передали сообщение троицких большевиков-подпольщиков железнодорожного узла.
«Нам сейчас еще выступать нельзя. Сил мало. Положение в городе напряженное. Дутовцы готовятся к уничтожению складов, депо, водокачки, железнодорожного моста через реку Уй. Солдаты запасных полков объявили нейтралитет. С вашим подходом — выступим».
24 декабря в 1 час ночи созывается новое совещание, на котором принимается решение о немедленном и решительном наступлении. В 2 часа ночи командир головного отряда П. Ильин донес, что в 10—12 километрах от станции Нижне-Увельская обнаружена вражеская оборонительная линия — окопы полного профиля по две версты в обе стороны от железнодорожного полотна. С. Д. Павлов дает приказ каждому эшелону выделить две сильные группы для флангового обхода. Командиру батареи и его заместителю погрузить два орудия на сани и направиться на фланги противника. Начало наступления — огонь с бронепоезда. Кавалерии быть наготове для атаки.
А погода не утихала. Буран усиливался, крепчал мороз.
И вот поступил сигнал: открыл огонь бронепоезд. Ударили орудия, вышедшие во фланг. Под ураганным огнем солдаты ремонтно-восстановительного поезда вели укладку разрушенного пути. Пренебрегая опасностью, они подвели рельсы прямо к окопам противника. Засветились прожектора, прорывая белую мглу. Революционные солдаты и матросы продвигались вперед. Сначала ползли, потом бежали пригнувшись и, наконец, с криком «ура» пошли в полный рост. Но снег глубок, выше колен, мешает быстрому продвижению. Матросы, сбросив полушубки, шли с песней, в распахнутых бушлатах. Передовые цепи ворвались в траншеи, во фланги пошла конница.
Противник оставил первую линию обороны, но на этой же версте у него была вторая линия, а за ней — эшелоны теплушек и классные штабные вагоны.
Но и вторая линия не спасла. Переходя в яростные рукопашные схватки, матросы и солдаты шли не останавливаясь. Командование казаков бросает в бой свой последний резерв — офицерский батальон. Но наступление революционных сил неудержимо. Офицеры, дрогнув, бежали с ноля боя.
Станция Нижне-Увельская была взята с хода, почти без сопротивления.
