Организатором Северо-Двинской речной флотилии стал П. Ф. Виноградов. В своей деятельности он опирался на большевиков — моряков бывшей флотилии Северного Ледовитого океана. Костяк экипажей формируемых кораблей составили команды ледоколов «Святогор» и "Микула Селянинович", артиллеристы батарей с острова Мудьюг, архангельский коммунистический отряд и моряки, отошедшие с боями из Архангельска. Корабли укомплектовывались также эвакуировавшимися из Архангельска речниками, портовиками и красноармейцами.
В исключительно короткие сроки моряками в Котласе и Великом Устюге пароходы и буксиры переоборудовались в канонерские лодки, сторожевые корабли и катера, плавучие батареи. На их палубах устанавливались артиллерия и пулеметы, жизненно важные места бронировались или прикрывались мешками с песком. Полевые шестидюймовые орудия устанавливались на специально изготовленные плоты: в условиях бездорожья эта мера облегчала маневр артиллерией.
Во главе флотилии был поставлен бывший помощник главного комиссара флотилии Северного Ледовитого океана К. И. Пронский, прекрасно зарекомендовавший себя в боях с интервентами в Архангельске. П. Ф. Виноградов принял общее командование сухопутными частями и речной флотилией на северодвинском участке фронта.
6 и 7 августа 1918 г. первые воинские части и суда флотилии вышли на позиции в район Березника. 11 августа пароходы «Мурман», "Могучий" и «Любимец» под командованием Виноградова атаковали встретившийся вражеский корабль. Под меткими выстрелами советских моряков военное судно выбросилось на мель. Спустившись к Березнику, вооруженные пароходы внезапно атаковали пять кораблей противника. Более двух часов продолжался ожесточенный бой. Экипажи пароходов проявили исключительную выдержку, дисциплинированность и героизм. Неприятельские суда получили серьезные повреждения.
Моряки флотилии своими активными действиями остановили наступление интервентов и белогвардейцев на котласском направлении. Советское командование выиграло время для получения подкреплений, завершения формирования флотилии и организации обороны. В донесении о бое под Березником П. Ф. Виноградов подчеркивал его большое психологическое значение в боевом становлении моряков флотилии — укрепилась их уверенность в своих силах, в победе над врагом.[69] В. И. Ленин назвал этот бой крупной победой над англичанами и белогвардейцами.[70]
В течение августа части Красной Армии на северодвинском направлении получили подкрепления: отряд латышских стрелков, отряд коммунистов, 1-й Вологодский полк и 4-й экспедиционный отряд моряков Балтийского флота. Закончилось формирование флотилии (она насчитывала теперь 8 вооруженных пароходов). Из военных моряков была сформирована десантная рота. Значительно повысилась мощь артиллерии сухопутных частей и кораблей. На некоторых военных судах 37-мм орудия были заменены 76-мм пушками. Балтийцы привезли с собой несколько морских 120-мм орудий, которые составили две плавучие батареи, ставшие настоящей грозой для интервентов.
Во второй половине августа бои на фронте шли с переменным успехом. Корабли флотилии неоднократно вступали в схватки с противником. С получением подкрепления Виноградов подготовил наступление с целью овладения устьем реки Вага. Удерживая устье этого притока Северной Двины, враг мог выйти в тыл частям Красной Армии, оборонявшимся вдоль железной дороги Вологда — Архангельск.
24 августа советские части при поддержке кораблей флотилии предприняли наступление вдоль Северной Двины. По левому берегу реки наступали отряд балтийских моряков и Вологодский полк под общим командованием Виноградова. В течение нескольких дней, преодолевая упорное сопротивление противника, они продвинулись на 80 км и овладели рядом населенных пунктов, а 8 сентября достигли правого берега реки Вага. Виноградов пытался с ходу форсировать реку и овладеть укрепленным пунктом Березник. Однако добиться этого не удалось — противник оказал сильное противодействие. Флотилия понесла тяжелую утрату: в бою на Ваге пал смертью храбрых П. Ф. Виноградов.
В те дни особенно отличился отряд балтийцев. 11 моряков отряда были удостоены высшей боевой награды — ордена Красного Знамени.
В середине сентября интервенты, получив подкрепления, начали новое наступление на Северной Двине. В это время некоторые корабли флотилии находились в Котласе на ремонте и перевооружении. Под натиском превосходящих сил противника, поддержанных кораблями и авиацией, части Красной Армии вынуждены были отступить от реки Вага к деревне Нижняя Тойма. В этих боях северодвинцы успешно применили против военных судов врага мины. Минные заграждения, выставленные у деревень Тулгас, Троица, Борисовская,[71] позволили задержать продвижение кораблей интервентов. Это снизило темпы наступления вражеских войск, и части Красной Армии получили возможность организовать оборону на новом рубеже.
Противник был уверен, что советские части после напряженных оборонительных боев не смогут начать активные действия, и перед ледоставом увел свою флотилию в базу. Этим воспользовалось советское командование. В ночь на 25 сентября канонерские лодки "Павлин Виноградов" и «Какстон» внезапно обстреляли позиции неприятельских войск. Затем перешли в наступление части Красной Армии. Интервенты и белогвардейцы стали поспешно отступать. Отброшенные на десятки километров, они смогли закрепиться лишь в районе Кургоменьского погоста и на реке Тулгас.
Это наступление войск Красной Армии на северодвинском направлении изменило обстановку на всем Северном фронте. Опасаясь обхода, противник отошел на шенкурском направлении и прекратил атаки вдоль железной дороги Вологда — Архангельск.
Ледостав в том году наступил поздно, и боевые действия флотилии продолжались до 14 ноября. Ее корабли в этот период потопили плавучую батарею противника со 130-мм морскими орудиями и сбили два самолета. За мужество и умелые действия К. И. Пронский и другие моряки флотилии были награждены орденом Красного Знамени.
В январе 1919 г. части Красной Армии разгромили группировку американских и белогвардейских войск и овладели городом Шенкурск — важным опорным пунктом и основной базой интервентов. В боях за Шенкурск наиболее успешно действовал экспедиционный отряд балтийцев.
Всю зиму стороны усиленно готовились к решительным действиям.
Предпринимая новый поход против Республики Советов, империалисты намечали нанести удар с Севера по двум направлениям: через Котлас — на соединение с Колчаком и через Петрозаводск на Петроград — на соединение с Юденичем. Они считали, что в результате удара через Котлас появится возможность снабжать колчаковскую армию по кратчайшему пути — через Архангельск. Интервенты были так уверены в успехе, что заранее подготовили порт для приема грузов из Англии и США для Колчака.
