Ботлер и Термунд снова оказались в руках восставших. Стрельцам показалось, что за них молено получить хороший выкуп, поэтому им сохранили жизни. К счастью, благодаря заступничеству другого офицера Людвига Фабрициуса, которого многие принимали за казака, они сохранили свои жизни, и им не пришлось искать деньги, которых у них и так не было. Благодаря хитрости и помощи Фабрициуса они смогли найти лодку и снова бежали из Астрахани. Интересен тот факт, что зарубежная пресса, не зная точных подробностей событий в Астрахани, изобразила судьбу экипажа самым печальным образом. Так, «Северный Меркурий», издававшийся в Риге, в сообщении от 1 сентября 1670 года о событиях в России заявил, что Ботлер долго оборонялся со своим судном, но в итоге был убит. В реальности их взяли в плен персы уже у Дербента. К сожалению, их дальнейшая судьба сложилась по-разному. Большинство членов экипажа «Орла» остались в Персии или вернулись на родину окружным путем на кораблях своих соотечественников, торговавших в Индийском океане. Из них только двое — лекарь Термунд и пушкарь Карстен Брандт — впоследствии снова вернулись в Россию. «Орел» так и не выполнил своей основной задачи. Захватившие Астрахань повстанцы сожгли и корабль и яхту. Для них они не представляли никакой ценности, поскольку казаки не привыкли управлять столь крупными судами. Кроме того, они ассоциировались у разинской вольницы с царским правительством, которое стремилось укротить вольнолюбивый дух казачества.
В результате штурма Астрахани мощная крепость пала буквально за несколько часов. Немногие сопротивлявшиеся были убиты, а те, кто укрылся в церквях, были захвачены, связаны и доставлены на судилище. Большинство пленных дворян были приговорены к смертной казни. Казаки немедленно стали расправляться со сторонниками царских властей. Одних просто убивали, других пытали, третьих сажали в тюрьму. Воевода Борис Иванович Прозоровский укрылся в доме митрополита. Однако 13 июля казаки ворвались туда и схватили его. Они подвесили его за ноги на городской стене. Вместе с ним был казнен и подьячий Алексей, которого подвесили за ребро на крюк. Вместе с ними на городских стенах была подвешена за ноги и жена князя Прозоровского Параскева Федоровна. На следующий день все они были сняты со стены, при этом тело князя Бориса Ивановича было сброшено со стены, а вместо него на стену повесили сына персидского адмирала, захваченного в бою у Свиного острова. Всего за день было казнено 66 дворян и городских чиновников. Общее число погибших, включая казненных, составило 441 человек.
Впрочем, Разин быстро прекратил разгул беззакония в городе, восстановив дисциплину. Делал он это самыми радикальными способами. Виновных в краже у товарища хватали, завязывали над головой рубаху, засыпали туда песок и бросали в воду. По воспоминаниям очевидца астраханского погрома Л. Фабрициуса, одного из казаков повесили за ноги только за то, что он, проходя мимо, ударил женщину в живот.
После захвата Астрахани перед Разиным встала дилемма. Он мог двинуться на юг в Персию и повторить свой первый поход или мог подняться снова вверх по Волге, расширяя свои владения. В первом случае это могло принести баснословный доход, во втором — неограниченную власть. Пробыв в Астрахани около месяца, Разин снова двинулся вверх по Волге. К этому времени у него уже была армия численностью примерно в 13 тыс. человек. Кроме того, еще около 4-х тысяч он оставил в Астрахани на гарнизонной службе.
29 июля войска Разина прибыли в Царицын. Однако здесь необходимо было решить, каким путем следует идти дальше. Было два варианта — двигаться вверх по Волге или перейти на Дон и подниматься по нему. Разин склонялся ко второму варианту, поскольку это позволяло вступить в прямые сношения с Восточной Украиной, где хозяйничали запорожские казаки. Однако на общем круге большинство отвергло донской вариант, поскольку там нечего было грабить, да и на границе были расположены сильные гарнизоны, борьба с которыми могла закончиться не в пользу восставших. Движение напрямую через степь так же было невозможным, поскольку у разинцев не хватало лошадей и продовольствия для подобного перехода.
В результате движение по Волге осталось единственным возможным вариантом развития событий. К этому подталкивали и внешние условия. 15 августа, когда казаки подошли к Саратову, их уже встречали хлебом-солью, поскольку, узнав о приближении «бунташного войска», народ восстал. Поскольку продолжение движения войск Разина создавало угрозу внутренним районам страны, правительство Алексея Михайловича стало спешно готовить войска для подавления восстания.
По всей стране была спешно проведена мобилизация всех служилых людей. Властям приходилось действовать спешно, поскольку в Среднем Поволжье к Разину присоединялись все новые и новые отряды русских крестьян и кочевых племен. 4 сентября войско Разина на 200 стругах подошло к Симбирску. Этот важный город на границе был частью пограничной линии и, следовательно, был отлично укреплен. Гарнизон состоял из трех полков московских стрельцов, солдатского полка и местных служилых людей. Сюда съехались множество дворян, спасавшихся от разгула крестьянских волнений.
Под покровом ночи разинцы в тот же день обошли на стругах город и высадились на берег выше по течению. На следующий день они начали штурм города. Несмотря на то, что первый приступ был отбит, Разин получил сведения о том, что жители города на его стороне. Повторялась та же ситуация, что в Астрахани. Когда 6 сентября казаки пошли на новый штурм, в Симбирске началось восстание. Оборона крепости была сломана, ворота были открыты предателями. Воевода Милославский с московскими стрельцами и дворянами укрылся за стенами Кремля. В его распоряжении осталось не более 5 тысяч человек, что было значительно меньше, чем у Разина. Однако Кремль был слишком хорошо укреплен, поэтому повстанцам пришлось приступить к долговременной осаде.
Пока двадцатитысячная повстанческая армия стояла под Симбирском, Разин рассылал своих посыльных в окрестные земли, поднимая все новые и новые массы крестьян. По всей округе пылали дворянские усадьбы. Под Симбирском Разин пробыл почти месяц, предприняв четыре штурма кремля. При этом казаки каждый раз пытались поджечь деревянные строения внутри крепости, хотя им это долго не удавалось. Крестьяне, составлявшие к тому времени значительную часть армии восставших, не обладали необходимыми военными навыками, поэтому их неудачи были вполне закономерными. Однако и у Милос-лавского возникли большие проблемы, связанные со снабжением большого числа людей необходимым количеством продовольствия и воды. Без внешней поддержки гарнизон не смог бы выдержать длительную осаду. Столь необходимая помощь подоспела как раз вовремя. К городу из-под Казани пришли свежие силы во главе с воеводой Юрием Барятинским 1 октября он подошел к городу. Разин не стал дожидаться начала атаки царских войск и, оставив небольшие силы для осады крепости, сам перешел в атаку. Именно здесь проявились все лучшие качества профессиональных солдат. Необученные крестьяне и казаки попали под губительный огонь артиллерии, а затем были рассеяны ружейным огнем. Степан Разин получил пулевое ранение в ногу и упал с лошади. После чего получил еще и сабельную рану в голову. Если бы не соратники, которые бросились спасать своего атамана, он попал бы в плен.
3 октября Барятинский, наведя мосты, пробился в кремль к гарнизону, за повстанцами остались лишь острог, посад и возведенный ими земляной вал. Несмотря на первое поражение, армия Разина была еще сильна. Восставшие предприняли еще одну попытку штурма крепости, однако более опытный в военном деле Барятинский неожиданно отправил рейтарский полк, чтобы захватить стоявшие у Спасского монастыря струги повстанцев. Если бы этот маневр удался, вся повстанческая армия оказалась бы отрезанной от низовьев Волги. Это окончательно решило исход сражения. Опасаясь лишиться возможности вернуться обратно, разинцы устремились к своим стругам.
Утром 4 октября войска Разина спешно двинулись вниз по течению реки. Те, кто не успел погрузиться на корабли, были смяты и уничтожены царскими войсками на берегу. Симбирск был спасён. Несмотря на то, что разинцы контролировали значительную часть городов, они так и не смогли продвинуться дальше. В течение осени — весны 1670–1671 годов правительственные войска смогли подавить очаги сопротивления в Среднем Поволжье, оттеснив повстанцев. Руководил царскими войсками князь Юрий Алексеевич Долгорукий. Он разгромил отряды мятежников у Арзамаса, устроив настоящий террор по отношению к взятым в плен повстанцам. Всюду были возведены огромные виселицы, на которых висело по 40–50 человек. Множество обезглавленных тел лежало кучами. Часть мятежников была посажена на кол, причем многие из числа казненных оставались живы еще три дня и оглашали округу своими стонами. Таким образом, Долгорукий ликвидировал мятеж в течение трех месяцев, восстановив покой в Поволжье.