Сыграл большую роль в восстании Чехословацкого корпуса: 17 мая в ходе событий Челябинского инцидента чехи под его командованием — в ответ на арест 10 стрелков после потасовки на вокзале между чехами и австро-венграми челябинским Советом — осадили вокзал, арестовали коменданта и захватили оружие. После этого чехи оцепили центр Челябинска, захватили арсенал (2800 винтовок и артиллерийскую батарею), обыскали военный комиссариат и перерезали телефонную линию. Хотя советская комиссия и согласилась освободить ранее арестованных, солдаты Чехословацкого корпуса силой освободили своих товарищей, разоружив красногвардейцев. В ответ на эти действия Троцким было отправлено распоряжение о поголовном разоружении чехословаков, вызвавшее восстание Чехословацкого корпуса по всей России; в ночь с 26 на 27 мая 1918 года, командуя частями 2-го и 3-го чехословацких стрелковых полков, занял без потерь Челябинск. С 27 мая 1918 года — командующий войсковыми частями Челябинской группы и Уральского фронта. В результате боевых действий в мае — июне 1918 года Челябинская группа соединилась на станции Татарской с войсками Сибирской группы чехословацких войск под командованием Радолы Гайды.