Для захвата Крыма гитлеровское командование повернуло с Ростовского направления 11-ю немецкую армию и румынский горный корпус, которые поддерживал 4-й воздушный флот. 30 сентября Ставка ВГК приказала в связи с угрозой потери Крымского полуострова, на котором находилась главная база Черноморского флота, и ввиду невозможности одновременно защищать Крым и Одесский оборонительный район эвакуировать войска из Одессы и за счет Приморской армии усилить оборону Крыма.
Эвакуация Одесского оборонительного района была осуществлена с 1 по 16 октября скрытно и без потерь. Но в кризисный этап борьбы Приморская армия, вводившаяся в сражение с опозданием и по частям, не смогла изменить обстановку на севере полуострова. После многодневных ожесточенных боев советские войска вынуждены были отступить. 30 октября началась героическая оборона Севастополя. Приморская армия с боями пробилась к Севастополю и заняла подготовленные моряками и населением позиции на подступах к главной базе Черноморского флота.
Советская 51-я армия, ведя сдерживающие бои, отошла на Керченский полуостров. Превосходящие силы вражеской авиации непрерывно бомбили оборону советских войск, горела и дымилась Керчь. После тяжелых боев 16 ноября советские войска оставили город и эвакуировались через Керченский пролив на Таманский полуостров.
Патриотически настроенное население Крыма принимало активное участие в подготовке полуострова к обороне: формировались добровольческие организации самозяшиты, строились оборонительные позиции, налаживалось производство оборонной продукции, эвакуировалось промышленное оборудование, запасы и ценности - одним словом, население оказывало действенную помощь армии. Антисоветские элементы на этом этапе еще не проявляли своей активности.
В течение октября - ноября была осуществлена частичная эвакуация Крыма. Через Севастополь, Феодосию, Керчь и другие порты было вывезено свыше 100 тыс. человек, 56 тыс. т зерна, 275 тыс. голов скота, 72 тыс. т заводского оборудования, 10 тыс. т готовой продукции и много другого имущества. Путь на Кавказ через Керченский пролив для противника был закрыт Азовской флотилией и войсками, занявшими оборону на Таманском полуострове. Черноморский флот удерживал господство на море и вместе с войсками Закавказского фронта сохранил возможность активных действий в борьбе за Крым.
Зимой 1941/42 г. с переходом советских войск в контрнаступление под Москвой и на других участках фронта Советское Верховное Главнокомандование использовало любую возможность для нанесения удара по врагу с целью развития успеха. Превосходство советского флота на Черном и Азовском морях, стойкая оборона Севастополя и резервы войск Закавказского фронта предоставляли благоприятные условия для проведения десантной операции в Крыму и создания предпосылок для его полного освобождения. Поэтому Ставка ВГК одобрила предложение командования Закавказского фронта от 26 ноября 1941 г. о высадке десанта на Керченском полуострове.
В то же время германское командование стремилось в кратчайшие сроки завершить борьбу за Крым и высвободить застрявшие под Севастополем войска. В приказе от 16 декабря 1941 г. Гитлер требовал «со всей энергией добиваться взятия Севастополя, для того чтобы высвободить резервы и перебросить их из Крыма на другие участки фронта»5. 17 декабря войска 11-й немецкой армии после тщательной подготовки начали новое наступление, и у защитников Севастополя создалось критическое положение. Ставка ВГК немедленно оказала помощь, выделив на усиление Приморской армии соединения, предназначенные для высадки на Керченском полуострове. Корабли Черноморского флота под командованием вице-адмирала Ф. С. Октябрьского под сильным огнем противника без потерь доставили в осажденную базу 79-ю морскую стрелковую бригаду, которая с ходу вступила в бой. Несколько позднее прибыла 345-я стрелковая дивизия. Эти части помогли восстановить положение в обороне.
Между тем войска Закавказского фронта и Черноморский флот заканчивали подготовку к Керченско-Феодосийской десантной операции. Она была проведена в период с 25 декабря 1941 по 2 января 1942 г. Азовская военная флотилия под командованием контр-адмирала С. Г. Горшкова высадила части 51-й армии-генерал-лейтенанта В. Н. Львова (свыше 6 тыс. человек) на северное побережье Керченского полуострова. В это время корабли Керченской военно-морской базы под командованием контр-адмирала А. С. Фролова высадили часть войск этой же армии (свыше 11 тыс. человек) на восточное побережье Керченского полуострова в район Камыш-Бурун - Эльтиген - Старый Карантин. После упорных боев 30 декабря войска 51-й армии освободили Керчь.