Закаленные в боях части Пензенской и Инзенской дивизий, несмотря на свою малочисленность (каждая около 2 000 штыков), 22 сентября сбили противника с занимаемых позиций и с боями безостановочно продвигались вперед.
Несколько слабее развивалось наступление Вольской дивизии. Это обстоятельство объяснялось тем, что она была самой молодой дивизией на фронте. В этот период наиболее успешному ее продвижению мешали: большая растянутость занимаемого ею фронта по обоим берегам Волги, отсутствие связи между частями и недостаток опытного командного состава.
Только в сентябре из небольших разрозненных отрядов партизанского типа в период упорных боев под руководством В. В. Куйбышева она выросла в крепкую боевую единицу.
Чтобы приостановить наступление красных частей, чехо-белые вели яростные контратаки, применяя в боях свою излюбленную тактику — действовать по внутренним операционным линиям. Для коротких, но сильных ударов они бросали свои резервы то в одном, то в другом направлении.
Красные части не только стойко отражали эти удары, но и неудержимо двигались вперед, разбивая и зажимая чехо-белых в треугольнике городов: Ставрополь — Сызрань — Самара.
Особенного внимания заслуживает бой на фронте 4-й армии под г. Николаевском. Противник сосредоточил здесь превосходные силы и повел наступление на части Николаевской дивизии. Главная тяжесть боя легла на молодой, но уже закаленный в многочисленных боях доблестный Николаевский полк, которым командовал легендарный герой Красной Армии В. И. Чапаев. Герои-чапаевцы не только отразили все атаки чехо-белых, но сами, перейдя в наступление, нанесли им сокрушительный удар. Ошеломленный противник в панике бежал с поля боя.
Блестящему успеху боя способствовала не только самоотверженность и храбрость красноармейцев чапаевского полка, но и искусное руководство командира полка Чапаева. Верно оценивая боевую обстановку, увлекая за собой бойцов личной храбростью, Чапаев увенчал себя в этом бою неувядаемой славой.
В руках Поволжской армии Чечека на правом берегу Волги оставался небольшой район, ограниченный Самарской лукой (изгиб Волги).
В период с 22 сентября по 1 октября Инзенской дивизией с упорными боями преодолено было расстояние протяжением в 80 км, а Пензенской и Вольской дивизиями около 60 км. Бои происходили главным образом в полосе железных дорог: Инза — Сызрань и Пенза — Сызрань. При отступлении чехо-белые всюду взрывали железнодорожные мосты, разрушали путь, жгли станции и деревни, расстреливали жителей.
Особенно сильные бои вела Инзенская дивизия: 23 сентября — в районе д. Шереметево, 24-го — около д. Томылово и 27—29-го — у ст. Балашейки.
В боях под Балашейкой было захвачено: бронепоезд противника, состоящий из 4 бронеплощадок, 4 орудия, 23 пулемета и 130 пленных.
Наступление Пензенской дивизии сопровождалось не менее упорными боями: 24–25 сентября — у ст. Коптевки, 25-го — в районе Ляховских высот и 26—27-го — у д. Большая Репьевка. В бою под ст. Ключевкой 27 сентября были захвачены большие трофеи. Чехи и белогвардейцы в панике бежали, оставив на поле боя сотни убитых и раненых.
Преодолевая сильные укрепленные позиции с фронта, части красных научились в то же время маневрировать, охватывать фланги и заходить в тыл противнику. Боевой дух красноармейцев рос с каждым днем, с каждой новой одержанной победой.
По мере продвижения наших частей к Сызрани участились случаи перехода к нам насильно мобилизованных противником местных крестьян, значительно усилился и приток добровольцев-рабочих.
Несколько медленнее развивалось наступление Вольской дивизии. Чехо-белые, боясь быть отрезанными от Самары, сосредоточили против нее крупные силы и 27 сентября перешли в контрнаступление. Части дивизии (Московский и Сводный Саратовский полки) не выдержали натиска белогвардейцев и из района Моисеевна — Софьино (пункты в 10–15 км севернее Хвалынска) отошли к Хвалынску. Отход этих полков обнажил правый фланг Пензенской дивизии, и образовался разрыв, в который белогвардейцы бросили три полка пехоты (5-й Сызранский, Вольский и Хвалынский полки). Героизм и стойкость находившегося на крайнем правом фланге дивизии батальона Пензенского полка спасли положение. Он не только остановил зарвавшегося противника, но совместно с подоспевшим к нему на помощь Смоленским полком почти полностью уничтожил все три полка. Жалкие остатки белогвардейцев рассеялись по лесам и деревням, сдаваясь в плен целыми группами.
В боях на подступах к Сызрани, помимо этих полков, была разгромлена вся 2-я белогвардейская добровольческая дивизия, о чем с горечью доносил своему командованию начальник этой дивизии Каппель.
Симбирская дивизия 1-й армии в начале операции не принимала участия. Только после вторичного разгрома чехо-белогвардейцев под Симбирском 26–27 сентября, т. через пять дней, она начала наступление на юг, к Сызрани. 26 сентября на правом берегу Волги, в районе д. Елшанки, появились ее правофланговые части, которые немедленно установили связь с Инзенской дивизией. 28 сентября была закончена переброска на пароходах на правый берег Волги частей 2-й бригады Симбирской дивизии. Десантные части дивизии (четыре полка) были высажены у пристаней Новодевичье и в 25 км южнее, у Климовки. Бой 1-го Симбирского полка с частями противника и его флотилией произошел только у Климовки. В результате атак полка белые отошли к Самаре.
Боевые операции в этой последней фазе борьбы на Волге носили со стороны противника уже чисто оборонительный характер. Наиболее упорное сопротивление было оказано чехо-белыми лишь в районе наступления 4-й армии, на левом берегу Волги, под самой Самарой, и Симбирской дивизии 1-й армии, на правом берегу Волги, у Сызранского моста.