圖哈切夫斯基意識到，要提高部隊的戰鬥力，必須先要有一個素質很高的幹部隊伍。然而高質量的幹部隊伍到哪裏去找呢？現實條件是嚴酷的，又不能開設專門學校，對幹部進行培養，隻有在戰爭中、在實踐中培養了。圖哈切夫斯基還認為，第5集團軍應該培養“自己的、共產黨員的指揮人員”。他說：這些指揮人員“不僅僅堅決果斷和富有創造精神，而且作為共產黨員是可以深入到紅軍戰士中的人，是在戰鬥中能自覺領導部隊不斷前進的人”。
圖哈切夫斯基不愧為堅定的馬克思列寧主義者，他的這些要求恰好是黨和列寧的要求。在擬定建設新的、社會主義軍隊的方案時，圖哈切夫斯基堅定不移地執行著列寧的軍事路線。圖哈切夫斯基還建議下級的指戰員應有許多能夠提到負責的崗位上來，發揮他們的長處，調動他們的積極性，還為他們組織短期培訓班。到1919年4月，通過圖哈切夫斯基的努力，也通過各級指戰員的共同努力，第5集團軍的戰鬥力已明顯好轉。
1919年4月12日，俄共（布）中央和列寧親自擬訂了東方戰線紅軍作戰的戰略計劃，號召全國、全黨動員一切力量去粉碎高爾察克，解放伏爾加河、烏拉爾、西伯利亞。
圖哈切夫斯基太想參加戰鬥了，太想把白衛軍打得一敗塗地了，隻是由於軍隊的戰鬥力不高，進攻的工作沒有準備好，才一拖再拖。圖哈切夫斯基內心十分著急！機會終於來了。軍隊進攻的工作準備就緒，列寧的一聲號令，使圖哈切夫斯基獲得了無窮的力量和動力。為了打有把握之仗，為了不辜負黨和列寧的重托，他不斷給自己增加壓力，同集團軍革命軍事委員們一起工作，探討某次戰役的得失以及從中吸取的經驗教訓。他還經常到戰士們中間去，了解他們的思想、心情，幫助他們提高必勝的信心。戰士們見圖哈切夫斯基和藹可親、平易近人，都願意並搶著和他說話，竟然忘記了是領導和被領導的關係。有一個小戰士，剛到前線不久，免不了想念父母、想念家鄉的親人。圖哈切夫斯基一有空就去看望他、安慰他、鼓勵他堅決跟著布爾什維克黨走，為維護蘇維埃政權而奮鬥。小戰士傾聽著圖哈切夫斯基的話語，仿佛增添了無窮的力量。
敵軍的兵力在烏法—薩馬拉一線損耗較重，而且在西方麵軍第3軍團和第6軍團之間形成了一個裂口。這是進攻的一個極好的機會。南方集群司令員伏龍芝決定，在敵人沒有充分作好準備時開始反攻，打它個冷不防。伏龍芝把最重要的任務交給了第5集團軍。第5集團軍必須參加主攻方向上的反攻。反攻的主力是第26師和第25師。這兩個師將從西南和西麵兩個方向向布古魯斯蘭進攻，並協同從南方進攻的兄弟部隊一起粉碎白軍的布古魯斯蘭集群。處於第5集團軍左翼的第27師必須攻擊沿伏爾加河到布古魯斯蘭鐵路一帶的高爾察克軍，牽製它的兵力並從北麵包抄布古魯斯蘭集群。
經過精心策劃，1919年4月24日，南方集群司令員下達了進攻的命令。4月28日，布古魯斯蘭戰役開始。正當主要進攻力量從南和東兩個方向包圍敵軍之際，圖哈切夫斯基的右翼從西麵對敵人進行猛烈的攻擊。西麵恰恰是第3、6軍團的裂口處，亦即敵軍最害怕的地區。5月4日，進攻部隊冒著敵人密集的火力，進入了布古魯斯蘭鎮。“在3月和4月間困難的防禦戰中，不間斷地退卻和精疲力竭的第5集團軍戰士，已得到真正的再生，紅軍戰士現在有的是戰鬥的情緒，是勝利鼓舞了他們的信心。”
正當圖哈切夫斯基的集團軍右翼不斷進攻的時候，在集團軍左翼和聯軍負責的中心地帶，白衛軍第2軍團在繼續壓迫27師部隊，使其向辛比爾斯克方向上後退。然而高爾察克的第2軍團是一支戰鬥力較強的部隊，他們是抱著和蘇維埃政權決一死戰的目的來參加戰鬥的。他們不斷向27師部隊發起進攻，逼迫27師向辛比爾斯克方向上撤退。白軍還於4月26日向謝爾蓋耶夫斯克發起進攻，並於當日占領了謝爾蓋耶夫斯克。並通過這裏向西南方向推進，也就是向第5集團軍的側翼和後方推進。這樣，全部的南方集群與薩馬拉之間的交通要道都處在它的直接威脅之下。為了扭轉形勢，東線南方集群經過商討，決定改變主要打擊方向，把打擊方向指向北方，而不是向東北方發展進攻。這就對謝爾蓋耶夫斯克集群的交通線構成威脅，迫使他們從第5集團軍的地域上撤退。
伏龍芝根據新的形勢，對第5集團軍提出了新的要求：實現粉碎白軍在布古魯斯蘭地區的實力，並消滅敵軍謝爾蓋耶夫斯克和布古裏姆集群。為此，第5集團軍右翼必須從布古魯斯蘭向布古裏姆西南方向推進，以切斷敵人的後退之路。
圖哈切夫斯基領導的第5集團軍陣地成為會戰的主要戰場。伏龍芝發出命令，南方集群所有的後備部隊都要聽從圖哈切夫斯基的指揮。圖哈切夫斯基重新協調了本軍同其他兄弟部隊的協同行動和布防，其中包括恰巴耶夫的第25師。結果，第5集團軍的力量增加了一倍，它成為粉碎敵人西方方麵軍的主力。土爾克斯坦集團軍和第1集團軍用推進到別列別伊的戰鬥行動來從東麵策應第5集團軍。
由於布古裏姆的敵人沃依采霍夫西方方麵軍不斷後退，他們的戰線就越來越密集。而第5集團軍隻有兵力22000人，紅軍方麵兵力嚴重不足。怎樣用少量的兵力戰勝龐大的敵軍呢？而且敵軍的指揮人員比較有經驗，軍隊的素質也比較高。圖哈切夫斯基同時也認識到：蘇維埃紅軍並不一定會打敗仗，因為戰士們有著為祖國而戰的高度的政治覺悟和戰場上的主觀能動性，不怕犧牲，英勇善戰，所以戰勝敵人也並不是太難的事情。
圖哈切夫斯基根據東線南方集群司令的訓令，決定堅持布裏姆這一進攻的總方向，同時注意應從南和西兩個方向打擊敵人的側方，包抄西方方麵軍，最後在布古裏姆把敵軍包圍並殲滅之。他命令，第25師應盡全力從布古魯斯蘭進軍到布古裏姆西南的德姆克鎮，切斷敵人退向布古裏姆之路。同時，第27師和第35師的一些旅必須堅決地向布古裏姆發動強大攻勢，而處於中心地帶的第26師和第2師，要在布古裏姆西南這個方向上發動進攻。
東線南方集群原決定戰役開始於5月6日，但是應派給的增援部隊還未到達，這可急壞了圖哈切夫斯基。我軍在雙方數量上不占優勢，敵軍又如此的凶殘狡詐，如此再拖延下去，一定會把我軍拖垮。必須采取新的行動了。軍長皺緊眉頭，決定成立突擊隊。他寫道：“由於即將來臨的戰役的突然性，我命令全體突擊隊員要發揮最大的勇敢精神，並立即用最大力量投入戰鬥。同時要不放鬆後備隊，師的主力要集中掌握，要給敵人以決定性的、毀滅性的打擊。”
事態正向好的方向發展。在第5集團軍的英勇拚殺之下，紅軍取得了布古魯斯蘭—布古裏姆戰役的勝利。東線南方集群伏龍芝和庫伊貝伊傑夫等領導人高度評價了第5集團軍。對圖哈切夫斯基的卓越軍事藝術給予高度評價。圖哈切夫斯基——作為一名年輕的軍事家、戰略家，堅定的共產黨員的名字更是家喻戶曉，人們紛紛談起他，他更是年輕人心中的偶像，每個人都以知道他的消息、知道他的近況而自豪。
由於圖哈切夫斯基卓越的軍事領導，由於第5集團軍的英勇善戰，第5集團軍成為東線同高爾察克戰鬥的主力軍。
敵人的西線的失敗加速了南方集群及整個東線反攻的進程。伏龍芝決定，利用這個時機，擴大勝利果實。他用土爾克斯坦集團軍和第1集團軍的主力在別列別伊—烏法方向上展開了進攻。為加強在別列別伊方向上的打擊力量，伏龍芝命令第5集團軍的第2師和第25師參加總方向上的進攻。5月20日，所有集團軍全部轉入進攻。經過一個月艱苦的奮戰，烏法地域的敵人幾乎完全被殲。烏法戰役勝利之後，又開始了爭奪烏拉爾的戰役。6月26日，第5集團軍戰士全線出擊。在主要方向上，第26師和第27師的部隊強行通過烏法地區並掃除了敵人在白河左岸的工事，打擊了敵人伏爾加軍團和烏拉爾軍團的第一梯隊。之後，第5集團軍順利接近了烏拉爾山。7月5日，東線第26師沿比爾斯克大路逐漸接近了A。B帕夫洛夫的第27師，粉碎了烏拉爾兵團。然後他們又接受命令及時趕去援助了第26師第1旅。先頭部隊第240團不停地向敵第4師發起了攻擊。敵人的後備兵團在紅軍7月2日至6日的包抄打擊下崩潰了。
敵軍企圖在阿伊河地域以阿伊河為屏障組成防線阻止第5集團軍的進攻，守住茲拉托烏斯特。但是，敵人的詭計沒有逃過圖哈切夫斯基銳利的雙眼，沒給敵人以喘息之機，第5集團軍很快形成兩隻拳頭，於7月10日開始了茲拉托烏斯特戰役。紅軍英勇的進攻很快突破了敵軍阿伊河上的防線，從北和南兩個方向很快向城市接近。紅軍的進攻速度是完全出乎敵人的意料的。紅軍真如天兵神將。7月13日，紅軍從三個方向衝入茲拉托烏斯特。茲拉托烏斯特戰役的勝利是一次輝煌的勝利。在這次戰役中，紅軍抓到了3000餘名俘虜，繳獲了各種武器、裝甲車、鐵甲汽車，還有600節車廂和高爾察克軍的重要的糧食倉庫以及數量很大的生鐵和鋼、煤、銅等等，同時攻克茲拉托烏斯特也預示著烏拉爾戰鬥的結束。
在茲拉托烏斯特戰役之後，繼之而來是發動對車裏亞賓斯克和特羅伊茨克的進攻。紅軍的連續勝利已使高爾察克捶胸頓足，他要不惜任何代價阻止紅軍通過西伯利亞大平原。為了阻止紅軍向平原推進，他在車裏亞賓斯克設置了兵力，準備與紅軍決一死戰。車裏亞賓斯克處於通向西伯利亞平原的關鍵地段，因此這次戰役是非常關鍵的。白軍的將領們也是絞盡了腦汁，他們打算製造假象，引誘紅軍進入車裏亞賓斯克的大凹地，趁紅軍不注意打擊側翼並圍殲紅軍，到那時紅軍就成了甕中之鱉，束手就擒。在消滅圖哈切夫斯基的第5集團軍之後，白軍企圖轉入總反攻，把蘇維埃紅軍逐出烏拉爾。他們計劃以第3軍為主進攻第5集團軍，以第3軍打頭陣，與紅軍決一雌雄。
圖哈切夫斯基並沒有忽視白軍的力量，在戰役開始前也補充了自己的力量。在困難的條件下，蘇維埃共和國為保證東線的勝利做了一切力所能及的工作，大批共產黨員和工會會員參加紅軍。烏拉爾的工人也痛恨白軍，希望紅軍打勝仗，他們誌願加入紅軍，壯大了紅軍的力量。第5集團軍同時還合並了其他軍的部分力量，第5集團軍到現在為止人數已達到3.2萬人，還有100門炮和713挺機槍。該軍第一次在數量上超過了敵人。
7月23日，第5集團軍戰士用半環形之勢包圍了車裏亞賓斯克。次日的清晨，第27師243伏爾加團和242彼得格勒團衝進城市。這時城市已被起義的車裏亞賓斯克工人所掌握。白軍按計劃行動，他們沒有進行很大的抵抗就撤退了，他們推算，第5集團軍可能跌入車裏亞賓斯克這個陷阱。但是，英勇的第5集團軍不但使白軍的陰謀破產，而且使白軍受到合圍的威脅，在幾天的激烈的戰鬥中，白軍傷亡慘重。第5集團軍於7月29日在車裏亞賓斯克以北發動強大進攻。8月4日，解放了特羅伊茨克。至此，高爾察克的戰線被分割成幾段。白軍第1、2、3軍團的殘部退到了西伯利亞，南方集群退到了土爾克斯坦。
至此，解放烏拉爾的戰鬥以攻克車裏亞賓斯克而結束。第5集團軍在此次戰役中再次立下了汗馬功勞。
可以說，圖哈切夫斯基領導第5集團軍為蘇維埃共和國取得了一個又一個的勝利，圖哈切夫斯基和第5集團軍受到了表彰。但是在勝利的喜悅之餘，等待著戰士們的是戰鬥。要想徹底地消滅高爾察克，還須進行戰鬥。
一個艱難的戰役又開始了，紅軍組織了庫爾幹—鄂木斯克戰役。在車裏亞賓斯克附近遭到沉重打擊的白軍，撤過托博爾河之後，企圖組織一些抵抗和反擊。由於在第5集團軍右翼和左翼之間存在一個大的缺口，這個缺口是由於第1集團軍在奧爾斯克方向上作戰的進攻速度慢了一些而導致的。到了1919年的春末之季，紅軍已由於在戰鬥中推進了近500公裏、渡過條條江河、翻越烏拉爾山、穿過遼闊的西伯利亞平原而疲憊不堪，武器裝備極其匱乏，一切都處於不利和困難之境地。