Белобородов быстро прошел путь от Нижне-Иргинского завода до Ачитской крепости. После двухдневного пребывания в крепости он двинулся дальше. Это было подлинно триумфальное шествие. «Разные крепости и заводы добровольно», по словам Белобородова, переходили на сторону восставших.
В середине января 1774 года отряд Белобородова подошел к последней из крепостей, охраняющих Большую Московскую дорогу, — к Гробовской. Там начались волнения. Местные жители по собственной инициативе арестовали прибывшую из Екатеринбурга команду в сто человек и передали крепость Белобородову.
Во время похода по крепостям, охранявшим Большую Московскую дорогу, отряд Белобородова вырос и окреп. Он стал грозной силой для врагов «императора Петра III» и вместе с тем возбуждал радость и надежду среди крестьян и заводских людей Урала.
От Гробовской крепости путь на Екатеринбург шел по заводам, расположенным на притоках реки Чусовой. Первым из них был Билимбаевский завод барона А. С. Строганова, находящийся в аренде у придворного ювелира И. Лазарева с братьями.
Это был один из самых крупных железных заводов на Урале. Его оборудование состояло из двух домен и одного молота. В течение последних пяти лет перед восстанием завод выплавлял по 172 тысячи пудов чугуна в год. Население его составляло более 2100 человек. Заводские рабочие были крепостными, переведенными из различных имений Строгановых. Завод был защищен от нападений со стороны башкир. Заводские постройки и часть заводской слободы с западной и южной сторон окружала крепостная стена с башнями и рогатками, а с северной и восточной — заводской пруд.
Известие о приближении пугачевского отряда пришло на завод еще 8 января и сразу вызвало сильное волнение. «Рассказы о поступках Пугачева, об его ненависти к помещикам и боярам, — сообщал писарь этого завода, впоследствии полковник крестьянской армии Верхоланцев, — всегда возмущали народ против начальников…». Билимбаевцы тайком уходили к Белобородову и звали его поскорее на завод.
17 января на Билимбаевском заводе вспыхнуло восстание. Заводские работы были остановлены. Домна была «застужена». Рабочие начали расправляться с неугодными им заводскими служителями. Царский капитан Ерапольский, недавно прибывший в Билимбай с командой в 200 человек и с «немалой артиллерией», поспешно отбыл с завода, оставив несколько пушек и часть провианта. Вслед за ним неожиданно ушла и другая команда во главе с поручиком Сергеевым.
