Отряд шулявцев, отступивших к железнодорожным мастерским, соединился с хорошо вооружившимся (до 20 пулемётов и пушка), но бездействующим железнодорожным отрядом красногвардейцев в 150 штыков. В результате совместных усилий шулявцы и железнодорожники в тот же день отразили атаку частей Центральной Рады. На следующий день, 19 января (1 февраля), ими при помощи бронепоезда был захвачен вокзал Киев-Пассажирский, который до этого занимал нейтральный полк им. Грушевского, и разоружено 200 кадетов в Киевском кадетском
корпусе, а вечером 20 января (2 февраля) при помощи солдат был захвачен и переведён к железнодорожным мастерским военный эшелон, стоявший на станции Пост-Волынский, с большим количеством стрелкового оружия, боеприпасов и 4 пушками (из которых смогли задействовать только две). В тот же день железнодорожники стали продвигаться к центру города, дойдя до Львовской улицы, но были отброшены войсками Центральной Рады за Ботанический сад, а на следующий день — обратно к вокзалу. Однако ночью красногвардейцы снова выдвинулись
вперёд, захватив Галицкую площадь, Ботанический сад, Безаковскую и Степановскую улицы. 22 января (4 февраля) в результате наступления противника железнодорожники потеряли все захваченные во время восстания позиции, а также бронепоезд и укрылись в железнодорожных мастерских, сохранив не более 80 бойцов (остальные, кто не был убит, разошлись по домам). Железнодорожные мастерские были захвачены частями Центральной Рады поздним вечером того же дня с пленением до 30 красногвардейцев (прочие разбежались), из которых
18 человек было расстреляно гайдамаками.
Наступление большевиков на Киев (начало 1918 г.)
Отряды Красной гвардии принимали активное участие в военных действиях во время наступления большевиков на Киев. В их числе было 800 бойцов Брянской красной гвардии, 200 бойцов московской красной гвардии из Замоскворечья, 500 бойцов Харьковской красной гвардии, 300 бойцов Донецкой красной гвардии Д. П. Жлобы, 60 бойцов петроградской красной гвардии с Путиловского завода, 1000 бойцов 1-го Петроградского красногвардейского отряда, собранного из балтийских матросов, юнкеров, московских солдат, а также рабочих
Москвы и Тулы, 500 бойцов петроградской красной гвардии с Московской заставы — так называемая Московская красная гвардия, состоявшая преимущественно из военнослужащих запасных частей старой армии, и 150 бойцов харьковского отряда А. М. Беленковича, включавшего в себя как харьковских красногвардейцев, так и военнослужащих 2-го Украинского запасного полка. Кроме того, при взятии населённых пунктов активную поддержку большевикам оказывали местные красногвардейские отряды. В целом, отряды Красной гвардии использовались
во время наступления как ударные части и демонстрировали большую боеготовность, чем части старой русской армии, а московские и петроградские красногвардейцы, наряду с несколькими матросскими отрядами, оказались единственными, кто после взятия Киева выразил готовность продолжать вооружённую борьбу с противником на Украине.
В ходе наступления на Киев Красная гвардия участвовала в следующих боевых действиях.
4 (17) января местные красногвардейцы в результате операции, спланированной штабом Антонова-Овсиенко, захватили Сумы, при поддержке московских красногвардейцев и отряда из 30-го запасного полка разоружив милицию, охрану Сумского кадетского корпуса, подразделения 10-го Новгородского драгунского полка и артиллерийского подразделения поручика Бондаревского.
6 (19) января при взятии Полтавы отряд Беленковича захватил местный вокзал, а после того, как к харьковчанам присоединилось до 90 местных красногвардейцев — вместе с другими подразделениями большевиков участвовал во взятии местного кадетского корпуса.
10 (23) января красногвардейцы Конотопа и окрестностей под руководством председателя местного комитета РСДРП(б) П. И. Новикова подняли восстание. Накануне к городу были стянуты отряды красной гвардии с близлежащих окрестностей, которые перерезали всякую связь Конотопа с Киевом. Утром красногвардейцы в результате скоротечного штурма захватили железнодорожную станцию с военными эшелонами, местный штаб Петлюры, а затем и весь город. В течение этого же, а также следующего дня при поддержке московских красногвардейцев
и отряда Руднева из 30 запасного полка красной гвардией Конотопа был осуществлён рейд по деревням Черниговщины с разоружением свободных казаков.
В период с 12 (25)по 14 (27) января несколько сотен московских, брянских и петроградских красногвардейцев участвовало в успешном, однако кровопролитном, штурме большевистскими воинскими подразделениями станции Бахмач.
14 (25) января петроградские красногвардейцы участвовали во взятии станций Решетиловка, Ромодан и города Миргорода, а 13 (26) января — разоружили и разогнали 58 запасной полк в Луховицах; в тот же день харьковские и донецкие красногвардейцы совместно с 30-м запасным полком взяли боем станцию Гребёнка.
16 (29) января во время повлёкшего большие с обеих сторон потери штурма станции Круты Московская красная гвардия и 1-й Петроградский отряд развили со своего фланга успешное наступление, решившее исход этого сражения. По окончании боя петроградские красногвардейцы выступили расстрельной командой, уничтожив по приказу М. А. Муравьёва 27 пленных бойцов Киевской юношеской военной школы и студенческого куреня.
17 (30) января силами Харьковской и Донецкой красной гвардии была с боем взята станция Кононовка, а на следующие сутки — совместно с 1-м Петроградским отрядом и 30 запасным полком — станция Яготин.
Штурм Киева
23 января (5 февраля) московские и петроградские красногвардейцы неудачно штурмовали Киев в районе Цепного моста. 24 января (6 февраля) к бою в районе Цепного моста, который вёлся большевистским подразделением под началом прапорщика Р. И. Берзина, присоединился красногвардейский отряд с «Арсенала», укрывавшийся в Киево-Печерской лавре, а вскоре к месту боя прибыла Харьковская красная гвардия, частично выдавившая противника из Печёрки и вынудившая части Центральной Рады отступать в сторону завода «Арсенал».
В тот же день красногвардейцы вместе с солдатами старой русской армии, находясь в общем подчинении П. В. Егорова, в результате длительного штурма захватили станцию Киев-Товарная.
25 января (7 февраля) харьковские и донецкие красногвардейцы вели с большими потерями встречный бой с подразделениями Центральной Рады в районе «Арсенала» и Никольских казарм. В тот же день петроградские красногвардейцы вместе с 11-м Сибирским полком под общим командованием Егорова, при поддержке бронепоезда и Брянской батареи, в результате долгого боя взяли вокзал Киев-Пассажирский, а к ночи продвинулись вплоть до Крещатика, где бой продолжался всю ночь, периодически переходя в рукопашную. 26 января (8
февраля) красногвардейцы и солдаты под общим командованием Муравьёва полностью заняли Киев.
Восстание Чехословацкого корпуса
В Сибири Красная гвардия выступила главной противоборствующей силой в борьбе с восставшим Чехословацким корпусом и войсками Временного Сибирского правительства.