По предложению В.И. Ленина, командующим войсками Тамбовской губернии было решено назначить М.Н. Тухачевского, а в помощь ему уже проверенного в деле П.Е Дыбенко. Заместителем командующего был назначен И.П. Уборевич, а начальником штаба Н.Е. Какурин. Главная тяжесть в нелегком деле ликвидации антоновщины возлагалась на красноармейские части. Они должны были разгромить все более или менее крупные отряды вооруженных мятежников, чтобы затем милиция и чекисты могли произвести очищение тамбовских деревень от последних групп повстанцев.

12 мая Тухачевский издал печально знаменитый приказ № 130. В качестве мер по наведению порядку в губернии он предусматривал расстрел заложников и систему концлагерей для женщин и детей, ссылку целых деревень на Север.

Владимир Ленин положительно оценил резню в Кронштадте и тамбовщине, красные командиры были реабилитированы перед властью

Прибыл на Тамбовщину и друг Дыбенко трижды орденоносец И.Ф. Федько, предложивший новинку — расстреливать мятежных крестьян бронеавтомобилями. В числе прибывших на Тамбовщину новых красноармейских частей была и кавбригада Г. И. Котовского.

25 мая Котовский нанес сокрушительное поражение двум повстанческим полкам. 2 июня 1921 года кавбригада Котовского, при поддержке броневиков, настигла, окружила и уничтожила еще три повстанческих полка, ведомые самим Антоновым. 7 июня И.П. Уборевич докладывал М.Н. Тухачевскому по прямому проводу со станции Умет: “Основное ядро Антонова рассеяно и разбито; последние группы противника под командованием Антонова и его брата, примерно по 150 сабель, разрозненные скрываются в лесах…” Утром 19 июня И.П. Уборевич доложил М.Н. Тухачевскому, что за три дня боев бронеотрядами уничтожены еще четыре повстанческих полка.

12 июня 1921 года в целях быстрейшего “выкуривания” антоновцев из заболоченных лесов по берегам реки Вороны М.Н. Тухачевский издал свой бесчеловечный приказ: “...Леса, где прячутся бандиты, очистить ядовитыми газами, точно рассчитывать, чтобы облако удушливых газов распространялось полностью по всему лесу, уничтожая все, что в нем пряталось.”

К этому времени на Тамбовщине была уже сосредоточена 120-тысячная группировка отборных частей регулярной Красной армии и внутренних войск. Вскоре были уничтожены и рассеяны последние малочисленные группы мятежников. 16 июля 1921 года М.Н. Тухачевский писал в докладной записке на имя В.И. Ленина: “В результате методически проведенных операций на протяжении сорока дней, крестьянское восстание в Тамбовской губернии ликвидировано”.