Под Царицыном он воевал против генерала Каледина, затем участвовал в походе Особой армии на Уральск, бился с белочехами и Народной армией. В сентябре 1918 года Чапаев был назначен командиром 2-й Николаевской дивизии, затем служил в академии Генштаба, был комбригом Особой Александрово-Гайской бригады и занимал другие руководящие должности.

Чапаев погиб в 1919 году в 32-летнем возрасте во время рейда казачьего полковника Бородина на город Лбищенск (ныне село Чапаев). В 1923 году писатель Дмитрий Фурманов, служивший комиссаром в его дивизии, написал о нем роман «Чапаев», с успехом экранизированный братьями Васильевыми в 1934 году.