Пока шла подготовка к контрнаступлению, 5-я армия не выходила из боев. Тухачевский же успевал в это время и руководить сражениями и уточнять планы контрнаступления, формировать пополнения, стягивать ударный кулак.
И 28 апреля 1919 года Южная группа армии начала наступление. С фронта на белых движутся части 5-й армии. А во фланг и тыл колчаковцам наступает 4-я и Туркестанская в общем направлении на Бугуруслан. На правом фланге 5-й — 25-я дивизия Чапаева. На ее долю выпадает самый большой успех.
Михаил Николаевич высоко оценил действия 25-й дивизии. В одном из приказов В. И. Чапаев писал: «25 стр. дивизия заслужила высокую благодарность от командарма-5, тов. Тухачевского, за блестящие операции в последних боях, и все взоры 5-й армии устремлены на 25 с. д., которая своим решительным натиском должна отрезать пути отступления Бугульминской армии противника в районе Бугульмы и тем покончить эту операцию».
4 мая войска, действовавшие совместно с Туркестанской армией, наносившей главный удар по врагу, освободили Бугуруслан. Однако противник не терял надежды остановить советские полки. На помощь Западной армии белогвардейцев из Сибири двигался корпус генерала Каппеля. В районе Бугульмы колчаковцы создали ударную группу и сами перешли в наступление.
Тухачевский за короткое время знакомства с Фрунзе успел убедиться, что Михаил Васильевич любит командиров, способных принимать самостоятельные решения, не боящихся риска, ответственности. А это так соответствовало характеру Тухачевского.
В ходе операций Тухачевский по собственной инициативе изменил направление удара основных сил армии и двумя охватывающими группировками начал наступление на Бугульму. В результате этого маневра план белогвардейцев потерпел крах. В трехдневных боях лучшие силы противника были разбиты. Советские войска захватили свыше двух тысяч пленных и много оружия. 13 мая полки 5-й армии освободили Бугульму. Армии Южной группы достигли решающего успеха над противником.
Но не все шло так гладко. Противоречивые приказы комфронта А. Самойло, заменившего С. С. Каменева, не способствовали активному наступлению красных дивизий.
Вскоре комфронтом был вновь назначен С. С. Каменев. Войска 5-й армии получили задачу — форсировать реку Белую севернее Бирска и обеспечить левый фланг Туркестанской армии, которая в это время наступала на Уфу. С этой задачей 5-я армия успешно справилась.
Успех 5-й армии севернее Уфы позволил Южной группе М. В. Фрунзе нанести удар по городу. 9 июля Уфа была освобождена.
