Немедленно началось вооружение ими судов флотилии.
Канонерская лодка «Мурман» (с 22 сентября «Павлин Виноградов») построена в 1906 г. в Коломне. Длина 59,13 м; ширина 8,23/ 17,1 м; осадка 1,24 м. Машина компаунд мощностью 540 л.с. Скорость 10 узлов.
Канонерская лодка «Какстон», построена в 1905 г. в Англии. Длина 39,62 м; ширина 5,73/10,4 м; осадка 1,52 м. Машина компаунд мощностью 360 л.с. Скорость 9 узлов. Вооружение: две 75/50-мм пушки и два пулемета.
Кроме того, две железные баржи грузоподъемностью в 5000 пудов были обращены в плавбатареи и вооружены двумя 102/60-мм пушками каждая.
3 сентября в Котлас прибыло три гидросамолета М-9, образовавшие морской отряд.
К 11 ноября в Котлас прибыл 3-й морской отряд (три М-9), Беломорский отряд (три М-9) и отряд истребителей (три типа «Дукс» и четыре типа «Ньюпор»).
Чтобы избежать обвинений в предвзятости, процитируем книгу «Гражданская война. Боевые действия на морях, речных и озерных системах»: «Аппараты морского отряда оказались негодными для полетов, хотя пришли прямо с завода Щетинина. На одном из них при полете сломался вал пропеллера, на другом — сорвался при пуске мотор, и у третьего — оказались гнилые стойки. Аппараты же Беломорского и 3-го гидроотрядов, прибывшие с Архангельского фронта, вследствие изношенности моторов и хранения под открытым небом, для полетов оказались совершенно не годными и, кроме двух пробных полетов, не летали.
Из истребителей 3 были разбиты при посадках; одни пропал без вести.
Число боевых полетов на истребителях (3 летчика) всего до конца кампании 74, число часов в воздухе — 58.
Отряды имели станции в следующих пунктах: с 8 по 10 сентября у мест. Пучуга; с 10 по 19 сентября — у мест. Заострова; с 19 по 23 сентября — у мест. Верхней Топсы».
Комментарии излишни, следует отметить только, что станциями называли тогда аэродромы.
16 сентября монитор, поддерживаемый огнем английской пехоты, оборонявшей Чамово, обнаружил и потопил красную канонерскую лодку. На самом деле это был пароход «Дедушка», перевозивший оружие и продовольствие для красных частей.
Затем флотилия союзников пошла вверх по течению, и вдруг на головном пароходе заметили мины. Это было минное заграждение, поставленное в ночь на 16 сентября пароходом «Котлас». Руководил постановкой мин лично новый командующий флотилией К. И. Пронский. Тем не менее мины были поставлены халтурно — слишком мелко и были заметны издали.
Капитан 1-го ранга Альтхэм на моторном катере обогнал флотилию и увидел мины. Одна из них плавала на поверхности. В тот момент, когда все было готово, чтобы ее расстрелять, машины катера застопорились, и его течением понесло прямо на рога мины. Взрывом катеру оторвало корму и убило двух членов команды. Альтхэм каким-то чудом уцелел, отделавшись ушибами и разорванной одеждой.
В ночь на 17 сентября красные поставили второе минное заграждение у деревни Троица. В обоих случаях ставились шаровые мины обр. 1908 г. Однако Альтхэм из нескольких малых пароходов и катеров организовал партию траления, которая до конца сентября уничтожила 24 мины, протралив фарватер до села Пучуга, то есть на 50 миль выше Березника.
18 сентября красные части закрепились на берегах Двины у деревни Нижняя Тайма. 25 сентября канонерки «Павлин Виноградов», «Какстон» и плавбатареи № 1 и № 2, буксируемые пароходами «Чернопенье» и «Нагорный», прибыли на фронт. Пароход «Богатырь» был отправлен для перевооружения в Котлас.
В тот же день в одном из рукавов Двины красными был найден брошенный командой невооруженный пароход. С рассветом 26 сентября красные суда начали обстрел неприятельских позиций. Союзники оставили свои передовые позиции и отошли на линию Борки — Пучуга.
Замерзание Северной Двины обычно происходило между 15 октября и 5 ноября. Поэтому осторожные лорды британского Адмиралтейства отдали приказ союзной флотилии заблаговременно уйти в Архангельск.
7 октября союзная флотилия ушла с фронта. Перед этим Альтхэм приказал свезти на берег часть орудий с прислугой и разместить их в районе Березника.
Ободренные уходом вражеской флотилии красные части атаковали позиции союзников и после упорных четырехдневных боев заняли район Борки — Городок. Красные захватил и 13 орудий, в том числе одну 120-мм пушку, установленную на деревянном плоту, а также много стрелкового оружия, обмундирования и продовольствия.
Между тем наступили холода. 23 октября из Котласа было получено известие о появлении на реке «шуги» (мелкого льда), и на следующий день Северодвинская флотилия ушла на зимовку в Великий Устюг. Одновременно покинул фронт и 4-й Балтийский отряд.
28 октября Северная Двина покрылась льдом, но уже через два дня резко потеплело, пошел дождь, и 2 ноября лед тронулся. 4 ноября по приказу командующего флотилией Пронского часть судов красных отправилась из Великого Устюга на фронт, куда и прибыла 6 ноября.
Северодвинская флотилия несколько раз обстреливала позиции союзников. По советским данным, ей удалось потопить плот (плавбатарею?) с 130/55-мм пушкой и сбить два аэроплана. Англичане не подтверждают этих данных.