A diferencia de los líderes de la revuelta de Yaroslavl, los representantes del poder soviético tenían una concepción completamente diferente sobre los métodos aceptables de conducción de la guerra. Después del shock inicial por la inesperada revuelta, comenzaron una dura represión. Los bolcheviques movilizaron artillería pesada y comenzaron a bombardear la ciudad con proyectiles incendiarios, al mismo tiempo que se iniciaron los bombardeos aéreos. Se utilizaron tres trenes blindados para la represión. Los comandantes rojos planearon usar gas asfixiante, pero debido al fuerte viento y la lluvia, esto se volvió imposible. Yaroslavl se convirtió en la primera ciudad destruida por la aviación.

Para suprimir la revuelta, se creó un comité militar-revolucionario provincial especial bajo la dirección del comunista Babich, con los asistentes Guzarsky y Gekker, quienes comandaban en diferentes orillas del río. Es interesante que durante todo el tiempo de los combates, constantemente exigieron al mando que enviara nuevos contingentes de mercenarios chinos y letones, ya que los demás soldados rojos luchaban mal, dedicándose principalmente al saqueo y siendo difíciles de controlar. También los líderes de la represión de la revuelta solicitaron 10,000 proyectiles, además de los que ya tenían.

Los rebeldes resistieron durante aproximadamente dos semanas, su número, según diferentes fuentes, oscilaba entre 1,500 y 6,000 personas, pero estaban condenados. Los aliados pospusieron el desembarco, y las revueltas en otras ciudades fueron reprimidas. Perkhurov propuso abrirse paso a través de las tropas rojas y dirigirse a Vologda o Kazán, pero los rebeldes locales bajo el mando del general Karpov se negaron. Al final, se decidió enviar a Perkhurov con un pequeño grupo en busca de refuerzos, mientras que los yaroslavenses se quedaron a luchar. Pronto se quedaron sin municiones y decidieron rendirse a una misión alemana que se encargaba de enviar prisioneros de guerra alemanes a su patria. Al principio, la misión declaró a los rendidos como sus prisioneros, pero luego los entregó engañosamente a los bolcheviques.

Durante los combates, Yaroslavl sufrió daños significativos: se destruyeron 20 fábricas y talleres, más de 2,000 casas, incluyendo 67 edificios gubernamentales, decenas de templos, el liceo jurídico Demidov con su biblioteca única. Tras el final de los combates, las autoridades soviéticas llevaron a cabo una limpieza masiva, durante la cual, según datos oficiales, más de 5,000 personas fueron asesinadas, sin perdonar a nadie. El líder de la revuelta, Perkhurov, logró llegar al Ejército Voluntario, luchó en unidades bajo el mando de Kappel y Kolchak. En el río Lena fue capturado y pasó por campos de concentración en Irkutsk, Cheliábinsk y Ekaterimburgo. Logró ocultar su papel en la revuelta de Yaroslavl. En enero de 1921 fue liberado y nombrado profesor en la escuela de oficiales menores del cuartel de la 69ª brigada de fusileros. Cinco meses después, su participación en el levantamiento antibolchevique fue descubierta, Perkhurov fue arrestado, enviado a Moscú y ejecutado en 1922.

Actualmente se está reexaminando lo ocurrido, se publican nuevos libros que desmantelan la mentira soviética sobre la revuelta, y para el centenario se filmó una película artística.