В отличие от лидеров Ярославского восстания, представители советской власти имели совершенно другое представление о допустимых методах ведения войны. После первоначального шока от неожиданного восстания они начали жестокое подавление. Большевики подтянули тяжелую артиллерию и начали обстреливать город зажигательными снарядами, одновременно начались воздушные бомбардировки. Для подавления использовались три бронепоезда. Красные командиры планировали применить удушающий газ, но из-за сильного ветра и дождей это стало невозможным. Ярославль стал первым городом, разрушенным авиацией.

Для подавления восстания был создан специальный губернский военно-революционный комитет под руководством коммуниста Бабича, с помощниками Гузарским и Геккером, которые командовали на разных берегах реки. Интересно, что в течение всего времени боев они постоянно требовали от командования прислать новые отряды наемников из китайцев и латышей, так как остальные красноармейцы плохо сражались, в основном занимаясь грабежами и будучи трудно управляемыми. Также руководители подавления восстания запросили 10 тысяч снарядов, помимо уже имеющихся.

Повстанцы держались около двух недель, их численность, по разным данным, составляла от 1,5 до 6 тысяч человек, но они были обречены. Союзники отложили высадку десанта, а восстания в других городах были подавлены. Перхуров предлагал прорываться через части красных и уходить к Вологде или Казани, но местные повстанцы под руководством генерала Карпова отказались. В итоге было решено отправить Перхурова с небольшим отрядом за подмогой, а ярославцы остались сражаться. Вскоре у них закончились боеприпасы, и они решили сдаться немецкой миссии, которая занималась отправкой немецких военнопленных на родину. Сначала миссия объявила сдавшихся своими пленными, но затем обманом передала их большевикам.

В ходе боев Ярославль понес значительный ущерб: уничтожены 20 заводов и фабрик, более 2000 домов, включая 67 правительственных зданий, десятки храмов, Демидовский юридический лицей с уникальной библиотекой. После окончания боев советские власти устроили массовую зачистку, в ходе которой, по официальным данным, было убито более 5000 человек, не щадили никого. Руководитель восстания Перхуров смог добраться до Добровольческой армии, сражался в частях под командованием Каппеля и Колчака. На реке Лене попал в плен и прошел через концлагеря Иркутска, Челябинска и Екатеринбурга. Свою роль в Ярославском восстании он сумел скрыть. В январе 1921 года его освободили и назначили преподавателем в школу младшего командного состава при штабе 69 стрелковой бригады. Через пять месяцев его участие в антибольшевистском мятеже было раскрыто, Перхуров был арестован, отправлен в Москву и в 1922 году казнен.

В настоящее время идет переосмысление произошедшего, выходят новые книги, разоблачающие советскую ложь о восстании, а к 100-летию был снят художественный фильм.