Ожесточенные бои повели пугачевцы с карательным отрядом около Каменского завода. В этих боях принял участие и атаман Иван Белобородов.
Каменский казенный завод находился в 83 верстах от Екатеринбурга. Он имел две домны и молот. Население его составляло 3245 крепостных, кроме того, здесь работало 3156 приписных крестьян. Завод и заводская слобода были окружены деревянными крепостными стенами с четырьмя башнями на углах и двумя воротами.
До перехода 6 февраля 1774 года на сторону пугачевцев Каменский завод изготовлял орудия и снаряды. Он снабжал снарядами Далматов монастырь, который готовился к борьбе с восставшими. Пугачевцы захватили на заводе «немалое число пушек и военных снарядов». В руках пугачевцев завод находился почти целый месяц. Потом они были вынуждены отдать его без боя Фишеру. Но пугачевцы скоро поняли свою ошибку и снова начали борьбу за Каменский завод.
Занятие Каменского завода отрядом Фишера не только лишило атамана Самсона Максимова опорной базы, но поставило под угрозу существование пугачевской власти во всем районе между реками Миассом и Пышмой. Обеспокоенный за успех восстания Самсон Максимов немедленно отправил есаула Каменской слободы Ефима Янина на Касли, призывая Белобородова оказать ему помощь.
3 марта вечером Белобородов в сопровождении пяти казаков приехал в Багаряцкую слободу. Свой отряд он оставил в Каслях, готовя его к борьбе с врагом. Белобородов сумел пробудить среди пугачевцев веру в победу. На другой же день после приезда Белобородов «обще» с атаманом Максимовым и есаулом Матвеевым, с армией в семь тысяч человек выступили из Багаряцкой слободы навстречу карательному отряду под командой капитана Порецкого. Сражение произошло в степи, вблизи деревни Рыбниковой, и носило ожесточенный характер. За недостатком пороха пугачевцы отступили, но затем опять ударили по врагу.
Еще перед сражением атаманам удалось незаметно от карателей бросить отряд в пятьсот человек на освобождение Каменского завода. Опасаясь нападения с тыла, Порецкий решил отступить на завод. Пугачевцы преследовали отступающих до самого завода.
В ночь на 5 марта пугачевцы окружили Каменский завод со всех сторон валом из мелкого леса («из мелкой чащи») и забросали его снегом. Эта «засека» походила на ту, которая, по словам капитана Фишера, была сооружена Белобородовым на Утке (Демидова) «для способного им, ворам, занятия» завода. Пугачевцы расставили на «засеке» караулы. 5 марта утром они напали на завод. Им удалось «сбить» один пикет, но затем Фишер подтянул резервы и восстановил положение. Были отбиты атаки и на другие два пикета. Вечером начался общий штурм завода. Пугачевцы стреляли из пушек и ружей, но штурм был отбит. Ночью пугачевцы разъехались по соседним деревням, оставя в засеке усиленные караулы. На следующий день они с утра до вечера упорно атаковали завод, но вынуждены были отступить.
