У стен крепости появляется атаман Пугачев и предлагает сдаться без боя. Комендант Миронов, узнав о предательстве урядника и нескольких казаков, примкнувших к клану повстанцев, не соглашается на предложение. Он наказывает жене переодеть Машу в простолюдинку и отвести в хату попа, а сам открывает огонь по мятежникам. Бой заканчивается захватом крепости, которая вместе с городом переходит в руки Пугачёва.
Прямо у дома коменданта Пугачёв учиняет расправу над теми, кто отказался дать ему присягу. Он приказывает казнить капитана Миронова и поручика Ивана Игнатьича. Гринев решает, что он не будет присягать разбойнику и примет честную смерть. Однако тут к Пугачёву подходит Швабрин и шепчет что-то на ухо. Атаман решает не просить присяги, приказывая повесить всех троих. Но старый верный слуга Савельич бросается в ноги к атаману и тот соглашается помиловать Гринёва. Рядовые солдаты и жители города принимают присягу верности Пугачёву. Как только закончилась присяга, Пугачёв решил отобедать, но казаки вытащили из комендантского дома, где грабили добро, за волосы нагую Василису Егоровну, которая голосила по мужу и кляла каторжника. Атаман приказал убить её.