Когда кончились боеприпасы, повстанцы во главе с Карповым сдались 21 июля германской комиссии военнопленных во главе с обер-лейтенантом Бальком, которая на следующий день передала штаб восстания и большинство повстанцев советскому Чрезвычайному штабу Ярославского фронта под угрозой применения оружия советскими войсками. Руководители восстания и большинство участников были расстреляны. Около 600 повстанцев были убиты в боях. Погибли также несколько сот мирных жителей. Потери красноармейцев неизвестны, но они были значительны и превосходили потери белых. Некоторые части потеряли 75 % личного состава убитыми и ранеными, а отряд Ли Цин Хэ – даже 90 %.

Причиной Тамбовского восстания – крупнейшего крестьянского восстания во время Гражданской войны – стала политика военного коммунизма с продразверсткой – принудительным изъятием излишков хлеба у крестьян и запретом свободой торговли. Ситуация усугубилась неурожаем 1920 года, когда в Тамбовской губернии из-за засухи было собрано всего 12 млн пудов хлеба, продразверстка же осталась в объеме 11,5 млн пудов, что обрекало крестьян на голодную смерть. Попытки властей выбить из крестьян продовольствие привели к масштабному восстанию, начавшемуся 15 августа 1920 года в селе Хитрово Тамбовского уезда с разоружения продотряда. 19 августа еще в нескольких селах крестьяне отказались сдавать хлеб и с помощью «зеленых» повстанцев уничтожили продотряды, а также местных коммунистов. Началось объединение повстанческих отрядов в повстанческую армию. Восстание распространилось на территории Тамбовского, Кирсановского, Борисоглебского, Моршанского и Козловского уездов Тамбовской губернии, а также соседние с ней уезды Саратовской, Воронежской и Пензенской губерний. 21 августа Тамбовский губком РКП(б) ввел в губернии осадное положение, а 30 августа начал мобилизацию коммунистов. 31 августа сам председатель Тамбовского губисполкома Александр Шлихтер выступил во главе карательного отряда против повстанцев, но был разбит и снят с должности. Повстанцы жестоко расправлялись с продармейцами, коммунистами, советским активистами, но часть из них привлекали на свою сторону. К 15 октября 1920 года численность советских войск в Тамбовской губернии достигла 4447 человек при 22 пулеметах и пяти орудиях, но для подавления восстания их было слишком мало. К тому времени у повстанцев было уже до 20 тыс. человек повстанцев, 44 пулемета Максима, пять трехдюймовых орудий и 300 снарядов.

14 ноября 1920 года создали Объединенную партизанскую армию Тамбовского края, которую возглавил Главный оперативный штаб во главе с эсером Александром Антоновым, бывшим начальником Кирсановской уездной милиции, который еще с конца 1918 года со своим отрядом вел партизанскую борьбу против большевиков. Он был избран тайным голосованием. Командующим Объединенной партизанской армией, подчинявшимся Антонову, был избран Петр Токмаков, бывший поручик. Повстанческое движение в ответ на продразверстку существовало в Тамбовской губернии, одной из самых богатых и хлебных в России, с 1919 года. Но отряды повстанцев были разрознены, не имели единого центра управления и действовали обычно в пределах своей волости или, в крайнем случае, уезда. Повстанческое движение усилилось после рейда на Тамбовщину корпуса генерала Константина Мамантова в августе 1919 года, когда он роздал населению значительную часть оружия и боеприпасов, захваченных на советских складах. Теперь Антонов сумел создать централизованное руководство повстанцами. Была также создана политическая организация «Союз трудового крестьянства» (СТК) с эсеровской программой социализации земли, созыв Учредительного собрания, осуждение политики большевиков), губком которой возглавил ближайший соратник Антонова Григорий Плужников. Комитеты СТК становились органами власти на контролируемой повстанцами территории.