Еще четыре эсминца типа «Сторожевой» вступили в строй флота вскоре после начала войны: с июня 1941 г. — по январь 1942 г. — «Свободный», «Совершенный», «Сообразительный», «Способный», Таким образом, всего во время войны в разное время на флоте было шестнадцать плавающих эскадренных миноносцев и три лидера. Был еще один эсминец — «Огневой» (до мая 1941 г. он назывался «Опасный»). Он был заложен в 1939 г., спущен на воду в 1940 г., но в строй вступил только в мае 1945 г. и в боевых действиях участия не принимал.
В течение войны флот пополнялся также тральщиками, катерами разных классов, в том числе и по ленд-лизу. Кроме того, в боевых действиях на море участвовали практически все суда и плавсредства пароходств, портов и разных ведомств. Одни были мобилизованы и воевали под военно-морским флагом, другие привлекались для обеспечения перевозки войск, высадки десантов и других военных нужд. Поэтому точную цифру участвовавших в войне на море определить и назвать вряд ли возможно, да и нет особой необходимости: все они воевали, получая повреждения, погибали…
В состав Черноморского флота к началу войны входила также и Дунайская флотилия (5 мониторов, 22 бронекатера, 7 катеров-тральщиков и другие катера). Часть ее кораблей в отдельные периоды войны воевала и погибала, как и корабли других речных флотилий, в бассейне Черного и Азовского морей (Пинская, Днепровская, Донская, Кубанская и др.).
Черноморский флот потерял в ходе войны 212 боевых единиц, в том числе крейсер «Червона Украина», 11 эсминцев, все три лидера, 28 подводных лодок, 2 сторожевых корабля, 20 тральщиков, 54 охотника за подводными лодками, 60 торпедных катеров, 43 сторожевых катера. В это число не включены потери речных боевых кораблей, большая часть которых погибла на реках. Количество погибших судов вспомогательного флота превышает 300 единиц. Чтобы «привязать» эти потери к месту и времени, очень коротко вспомним динамику боевых действий на Черном и Азовском морях. 22 июня 1941 г. немецкая авиация нанесла удар по Севастополю и Измаилу. На южном фланге советского фронта в начале войны Дунайская флотилия совместно с сухопутными войсками не только отразила первые атаки противника, но 20-26 < июня осуществила несколько тактических десантов и овладела противоположным берегом Дуная на протяжении 70 км. Это был первый в истории войны десант. Почти месяц флотилия и сухопутные войска вели активные боевые действия, не позволяя врагу форсировать Дунай. В какой-то степени этот эпизод перекликается с действиями пограничников на самом северном участке фронта — на полуострове Рыбачий, где граница осталась неприкосновенной с первого до последнего дня войны.
К сожалению, иначе развивались события в других местах, в частности и на побережье Черного и Азовского морей. В августе противник захватил Николаев и Херсон, Одесса оказалась в его тылу. Героическая оборона Одессы продолжалась до октября 1941 г. и была прекращена по решению Ставки Верховного главнокомандования. Эвакуация Одессы прошла организованно и завершилась 16 октября.
В сентябре 1941 г. немецко-румынские войска подошли к Перекопу, в конце октября вошли в Крым. 29 октября началась легендарная оборона Севастополя, завершившаяся в конце июня — начале июля 1942 г. В середине ноября 1941 г. был занят весь Крым, в период обороны Севастополя проведена Керчь-Феодосийская десантная операция и с самого конца декабря до конца мая 1942 г. советские войска удерживали Керченский полуостров.
К весне 1942 г. немецкие войска заняли все северное побережье Азовского моря, а августе — южное его побережье, Анапу. Немцы были остановлены в Новороссийске, и в сентябре линия фронта в этом районе стабилизировалась ровно на год, начались действия по обороне Кавказа. В феврале 1942 г. был высажен десант на западный берег Цемесской бухты, плацдарм, получивший название «Малая земля», удерживался более семи месяцев.
Летом 1943 г. началось освобождение оккупированных территорий, в том числе и на побережье Черного и Азовского морей. 16 сентября в результате новороссийской десантной операции был освобожден Новороссийск, затем Таманский полуостров, северное побережье Азовского моря. В начале ноября в результате Керченско-Эльтигенской десантной операции был создан плацдарм на Керченском полуострове. Осенью этого же года крымская группировка немецких войск была отрезана с суши, в марте 1944 г. освобожден Николаев, в апреле — Одесса. В апреле же начато наступление советских войск на сивашском и перекопском направлениях, поддержанное с Керченского полуострова, 9 мая был освобожден Севастополь, 12 мая разгромлены остатки немецких войск, отошедших к Херсонесскому мысу. В августе—сентябре 1944 г. занято румынское и болгарское побережье Черного моря с портами Сулина, Констанца, Бургас и Варна. В дальнейшем Дунайская флотилия Черноморского флота продолжала боевые действия по освобождению Венгрии, Югославии и Австрии.