После взятия Перми, Глазова и Уфы адмирал Колчак готовил новое наступление с целью окончательного разгрома красных войск. Оно началось в первых числах марта 1919 года. Главный удар наносили войска Западной армии, стремясь соединиться с Деникиным. Но в начале мая возникли противоречия между Колчаком и Гайдой: последний отказался выполнить приказ Колчака о переброске основных сил Сибирской армии в помощь Западной армии и приостановке наступления на Вятку и Казань. В результате произошло распыление сил: вместо усиления частей Западной армии за счет Сибирской и нанесения одного решающего удара войска передвигались по двум направлениям. Первоначально наступление имело некоторый успех. Были заняты Оханск, Воткинск, Ижевск, Глазов. Но выполнить полностью поставленную задачу не удалось. В то же время красные достаточно быстро оправились от поражения и уже весной 1919 года приготовились к нанесению контрудара. В конце апреля значительно укрепленные части Восточного фронта перешли к активным действиям. Главный удар обеспечивала Южная группа войск фронта в направлении на Уфу. В Прикамье действовали 2-я и 3-я армии, наносившие вспомогательный удар. В начале июня советскими войсками были заняты Сарапул, Ижевск, в середине июня – Глазов.
К 20 июня 1919 года 2-я и 3-я армии отбросили армию Гайды от реки Вятки на реку Каму и вышли на дальние подступы к Перми. Разгоревшиеся с начала июня упорные бои к концу месяца завершились прорывом колчаковской обороны, и в ночь с 30 июня на 1 июля 1919 года красные вновь заняли Пермь.
14 июля красными был захвачен Екатеринбург, 24 июля – Челябинск. К августу 1919 года Красная армия овладела Уралом и развернула военные действия на территории Сибири. Последняя попытка Колчака добиться перелома в войне (сентябрьское наступление под Петропавловском) была сорвана в ходе контрнаступления войск Восточного фронта в октябре-ноябре 1919-го. Колчаку не удалось в начале ноября создать оборонительный рубеж на Иртыше и защитить Омск. В ходе Омской операции армия Колчака была окончательно разгромлена.
10 ноября Колчак вместе с правительством и остатками войск покинул свою столицу. К концу 1919 года красноармейцы овладели всей Западной Сибирью. Последние колчаковские отряды были уничтожены под Красноярском в начале января 1920 года.
25 декабря поезд Верховного правителя прибыл в Нижнеудинск, где застрял в организованной чехами железнодорожной пробке. Заручившись гарантиями союзников, 5 января 1920 года Колчак перешел в вагон эшелона чехословацкого корпуса, гарантировавшего ему безопасный проезд до Владивостока. На другой день он передал звание Верховного Правителя Деникину. Но 15 января по согласованию с представителями Антанты командование Чехословацкого корпуса арестовало и выдало Колчака эсероменьшевистскому Политцентру. 21 января 1920 года Колчак был передан Иркутскому военно-революционному комитету, который по негласному указанию Ленина принял решение о расстреле Колчака. Казнь состоялась 7 февраля 1920 года.
Однако сдача Перми, встреча Верховного Правителя хлебом-солью не были забыты большевиками. Еще до окончания гражданской войны, 15 июля 1919 года, Пермская губерния была разделена на две самостоятельные – Пермскую и Екатеринбургскую. В состав последней вошли шесть уездов, располагавшихся в восточной части Уральского хребта. В 1923 году Пермская губерния была упразднена и административный центр Урала перенесен из Перми в Екатеринбург. Старинную губернскую Пермь большевики превратили в районный центр Уральской области. Долгое время город был у большевиков в немилости. Свердловские коммунисты, управляющие областью, называли Пермь не иначе, как «старая саботажница Пермь», и всячески ограничивали развитие города.