19 августа Мамонтов, оставаясь в Тамбове, высылает разъезды к северу от ст. Селезни на Ср. Дегтянка (37 км к северо-западу от Тамбова). С другой стороны, его разъезды были обнаружены в 22 км северо-восточнее ст. Мордово линии Грязи – Борисоглебск, а небольшой отряд казаков, реквизировав в селах Сукманка и Бурнак 400 лошадей и 300 подвод, взял направление на железную дорогу Тамбов – Балашов.
Разъезды также были обнаружены в 25 км северо-восточнее и в 40 км севернее ст. Мордово, а также у дер. Туровка (20 км юго-восточнее Козлова) иуд. Стежки (30 км севернее ст. Сабурово).
20 августа Мамонтов начал энергичное наступление вдоль железной дороги Тамбов – Козлов. Здесь действовали две его дивизии. Казаками была занята ст. Никифорова, а также д. Круглое (10 км севернее Козлова). Это «прощупывание» направлений со стороны казаков показывало, что, хотя их атаки южнее железной дороги Тамбов – Козлов и были отбиты, тем не менее опасность для Козлова была весьма велика.
Таким образом, уже 20 августа выявилось наступление главных сил Мамонтова – на Козлов и отчасти на Грязи.
К Тамбову начали подтягиваться красные войска – в основном местных формирований, формируя кольцо окружения Мамонтова с севера, востока и юга.
Определенная оторванность 56-й стрелковой дивизии от штаба Южного фронта и, как следствие, недостаточная между ними связь создали весьма серьезные затруднения – прежде всего в вопросе возможности побудить это соединение к более энергичным действиям. Недостаточная ориентированность командования создала у начальника полевого штаба впечатление, что факт занятия Мамонтовым Тамбова значительными силами сомнителен – по его мнению, было вероятнее, что к Тамбову прорвались 2–3 полка, а главные силы Мамонтов держит значительно южнее.
Подобные соображения позволили рекомендовать командованию фронта выделить одну бригаду 56-й стрелковой дивизии с конницей и артиллерией для движения на Тамбов, а остальные две бригады этой дивизии, двинутые командующим Особой группой фронта на линию ст. Жердевка – Токаревка, свернуть на юг – для удара во фланг и тыл противнику, теснящему 36-ю стрелковую дивизию.
22 августа казаки Мамонтова оставили Тамбов, в который вошли два кавалерийских полка 55-й стрелковой дивизии и остатки войск укрепленного района.
Бой 20 августа у ст. Никифоровка между казаками и сильным красным отрядом, выдвинутым из Козлова, закончился для красных неудачно. Красные были разбиты и рассеяны. И Мамонтов занимает Козлов 22 августа – без боя.
Охрана города была организована из сочувствующего белым населения и бывших офицеров. Находящиеся в этом районе небольшие красноармейские части сдавались в плен и после разоружения частично вербовались в состав корпуса, а частично распускались по домам.