Стратегическое значение Нижнего Тагила во время событий Гражданской войны было огромным. Через заводской поселок (город с 1919 года) проходили важнейшие железнодорожные пути и главная дорога от Екатеринбурга до Верхотурья. Тагил был промышленным центром Горнозаводского Урала с населением 50 тысяч человек.
Захват Нижнего Тагила был запланирован еще белочехами, поэтому формирование красногвардейских отрядов началось еще в феврале 1918 года. Почти 6000 тысяч солдат поставил поселок и его окрестности в ряды Красной Армии.
Первые бои на тагильском направлении начались 26 июля 1918 года. тогда части Средней дивизии под командованием Р.П.Эйдемана остановили наступление белочехов около озера Таватуй, и перейдя в наступление к 10 августа откинули противника к окраинам Екатеринбурга.
Во второй половине августа белогвардейские войска вновь начинают наступление в сторону Нижнего Тагила. Конечной целью Колчака была Пермь, но на пути стоял мощный и укрепленный Тагил. Противником белогвардейских соединений выступала II Уральская дивизия, которая несмотря на ожесточенное сопротивление, вынуждена была отступить. 10 сентября белогвардейцы заняли Невьянск, а 14 сентября в Нижнем Тагиле было введено военное положение.
К 21 сентября белочехи, при поддержке артиллерии колчаковцев, по Горнозаводской железной дороге подошли к Нижнему Тагилу. Начался период, который в истории города назовут обороной. Взятием населенного пункта руководил генерал-майор Сергей Войцеховский. Одним из красных полков командовал будущий маршал Советского Союза Василий Соколовский.
Многие историки оценивают бои 22 и 23 сентября на улицах Нижнего Тагила, как самые кровопролитные во всей истории гражданской войны на Урале. Одни и те же улицы заводского поселка то оказывались в руках белых, то снова занимались красными.
22 сентября бой между противниками продолжался непрерывно 22 часа. Потери с обеих сторон были колоссальными. Два полка белочехов были уничтожены полностью. Погибли стони защитников поселка, но на место погибших тут же вставали местные добровольцы. Благодаря самоотверженности защитников Советской власти, эффективному использованию артиллерии, в эти дни город взять не удалось. Однако все резервы красногвардейских соединений были исчерпаны и развить наступление им не удалось.
Новый штурм Тагила был предпринят 3 октября. Отряды белогвардейцев молниеносно вытеснили противники из деревни Горбуново и заняли Голый камень. Решающим оказалось сражение за станцию Сан-Донато. После шестидесяти километрового рейда по лесу и стремительной атаки белые части смели сопротивление легендарного II Горного полка и Тагильского Железнодорожного батальона. К 12 часам 4 октября белогвардейцы вышли в район Красного Камня и Высокогорского завода. Чтобы не попасть в окружение красногвардейцы начали отступление по единственной свободной дороге в сторону Кушвы. Однако, прорваться через Красный камень не удалось. Завязался бой, в котором красные отряды понесли большие потери. Свидетели говорят, что после пулеметных расстрелов все склоны Красного камня были залиты кровью. Это событие является одной из версией названия этой местности.
Оставшиеся защитники поселка вынуждены были повернуть в сторону Салки и отступать к Кушве через Балакино и Лаю.
К вечеру 4 октября Нижний Тагил оказался полностью под властью Белой гвардии. Еще в течение месяца командованием Красной армии предпринимались попытки отбить заводской поселок, но тщетно.
Потери колчаковцев и белочехов в боях за Нижний Тагил составили 700 человек, потери защитников поселка — 6000 человек.
Надо отметить, что длительная оборона Нижнего Тагила сорвала стратегические планы Колчака о быстром захвате Перми. Белогвардейцы понесли огромные людские и материальные потери. Темп наступления был снижен.
Нижний Тагил оставался под властью колчаковцев девять месяцев. После взятие Красной Армией Екатеринбурга, белогвардейцы ушли из поселка практически без боев. Официально днем освобождения Нижнего Тагила от колчаковцев считается 18 июля 1919 года.