8 мая началось немецкое контрнаступление на Керченском полуострове, получившее условное название «Охота на дроф». Его осуществляли пять немецких пехотных и одна танковая дивизия, а также две румынские пехотные дивизии и одна румынская кавбригада. Манштейн рассчитывал уничтожить главные силы обороняющихся еще во время прорыва, чтобы не дать им возможности использовать свое численное превосходство. Основные советские штабы были выведены из строя мощными авианалетами. Так, 9 мая был уничтожен КП 51-й армии. Генерал Львов был убит. Основной удар наносился на юге, а на севере Манштейном был предпринят обходный маневр. В штабе Крымского фронта немецкое наступление стало полной неожиданностью. 8 мая Мехлис пожаловался Сталину на Козлова, который будто бы не слушал его предупреждения о предстоящем немецком наступлении. Сталину такая попытка снять с себя ответственность не понравилась, и 9 мая он, не скрывая раздражения, телеграфировал Мехлису: «Вы держитесь странной позиции постороннего наблюдателя, не отвечающего за дела Крымфронта. Эта позиция очень удобна, но она насквозь гнилая. На Крымском фронте Вы не посторонний наблюдатель, а ответственный представитель Ставки, отвечающий за все успехи и неуспехи фронта и обязанный исправлять на месте ошибки командования. Вы вместе с командованием отвечаете за то, что левый фланг фронта оказался из рук вон слабым. Если «вся обстановка показывала, что с утра противник будет наступать», а вы не приняли всех мер к организации отпора, ограничившись пассивной критикой, то тем хуже для Вас. Значит, Вы все еще не поняли, что Вы посланы на Крымфронт не в качестве Госконтроля, а как ответственный представитель Ставки. Вы требуете, чтобы мы заменили Козлова кем-либо вроде Гинденбурга. Но Вы не можете не знать, что у нас нет в резерве Гинденбургов».
Главные силы Крымского фронта в беспорядке отступили к Керчи и 18 мая прекратили сопротивление.
Общие потери советских войск в мае 1942 года на Керченском полуострове составили более 300 тыс. человек, включая 170 тысяч пленных, а также 258 танков, 417 самолетов и 1 133 орудия. На Таманский полуостров до 20 мая было эвакуировано, включая раненых, 116,5 тыс. военнослужащих, а также 25 орудий, 27 минометов и 47 установок РС… Потери 11-й немецко-румынской армии не превышали 10 тыс. человек и за первые две декады мая составили 1 289 убитых, 5 708 раненых и 342 пропавших без вести.
Главным виновником поражения на Керченском полуострове Сталин объявил представителя Ставки Мехлиса, командующего Крымским фронтом Козлова и его начальника штаба генерала Петра Вечного. Они были понижены в должностях, а первые двое и в званиях. 4 июня 1942 года в директиве Ставки утверждалось, что они, а также командующие армиями «обнаружили полное непонимание природы современной войны» и «пытались отразить атаки ударных группировок противника, насыщенных танками и поддержанных сильной авиацией, линейным построением обороны – уплотнением войск первой линии за счет уменьшения глубины боевых порядков обороны». Мехлиса и руководство Крымского фронта обвинили в неумении обеспечить маскировку командных пунктов и организовать надежную связь и взаимодействие войск, а также в том, что с отводом войск опоздали на двое суток. Однако указанные недостатки были свойственны практически всем советским командующим фронтами и армиями, а отнюдь не только Мехлису и Козлову.
Через 20 с лишним лет после керченских событий генерал Козлов к виновникам катастрофы причислил также командующего Черноморским флотом адмирала Ф. С. Октябрьского. Действительно, Филипп Сергеевич, обладая господством на море и значительными силами авиации, не смог организовать эвакуацию войск Крымского фронта через узкий Керченский пролив. Также несомненна вина Козлова, Вечного и Мехлиса, которые не сумели организовать на узком фронте оборону против неприятеля, значительно уступавшего Крымскому фронту в людях и технике и при условии, по меньшей мере, равенства сил в авиации. Однако главные причины поражения Красной Армии в Крыму носили системный характер и были вызваны общими пороками советских вооруженных сил. Крымскому фронту противостоял один из лучших полководцев вермахта, который сумел навязать противнику маневренную борьбу, к которой тот не был подготовлен, и полностью использовал господство люфтваффе в воздухе. Руководители Крымского фронта готовились к наступлению, не уделив должного внимания обороне. Но примерно такими же были причины проигрыша Красной Армией и ряда других сражений, в частности, Вяземского.