Для контрразведывательного обеспечения работы конференции было привлечено 784 офицера из числа личного состава НКГБ и НКВД Крымской АССР. Однако, таких сил было сочтено недостаточно и в период, между 5 и 15 января 1945, в Крым прибыло 70 руководителей подразделений и оперативных сотрудников из центрального аппарата народного комиссариата государственной безопасности (НКГБ) СССР и несколько десятков оперативных сотрудников из Главного управления контрразведки «Смерш» Народного комиссариата обороны и Управления контрразведки «Смерш» Народного комиссариата военно-морского флота.
Так же в Крым было направлено 800 человек оперативного состава из НКГБ Грузинской ССР, областных управлений госбезопасности Кабардинской и Североосетинской АССР, Краснодарского и Ставропольского края, Ростовской и Грозненской областей.
К 18 января 1945, были завершены массовые аресты в Крыму всех лиц состоявших на оперативном учёте и были временно удалены до конца работы конференции из территорий, прилегающих к спецобъектам и соединяющим их дорогам, связанных с проведением конференции, те лица, в отношении которых хотя и не имелось формальных оснований для их ареста, но, они являлись подозреваемыми в антисоветской деятельности или в связях со спецслужбами противника. Таковых удаляли путём вызова на призывные пункты городских и районных военкоматов и задержки там до конца работы конференции или отправки в служебные командировки, а так же путём мобилизации на рудовые повинности за пределы охраняемых зон.
Всего в первой половине января 1945 года, в Крыму было выявлено и арестовано несколько действующих немецких агентов и на основании их показаний, был начат поиск ещё десяти.
Так же, к 18 января 1945, были вывезены все немецкие и румынские военнопленные из районов, прилегавших к шоссейным дорогам Симферополь-Ялта и Севастополь-Ялта. В период с 20 января по 4 февраля 1945, то есть на всё время работы конференции был запрещён выход в море всех рыболовецких плавсредств из Ялты и Севастополя.
Кроме того, на время работы конференции, с территории, где непосредственно проходили мероприятия связанные с её работой и находились охраняемые зоны, были выведены части 87-й стрелковой дивизии Приморской армии и подразделения штрафных частей Черноморского флота.
Хотя 16 сентября 1944, боевые действия Великой Отечественной войны в бассейне Черного моря полностью завершились, тем не менее, в связи с подготовкой проведения конференции, в начале 1945 года территория Крыма, вновь была переведена в режим прифронтовой зоны.
В начале февраля 1945 Черноморский флот был снова приведён в состояние повышенной боевой готовности. Ему предстояло обеспечить встречу на высшем уровне и быть готовым к отражению внезапных налетов авиации противника.
Для обеспечения безопасности конференции Черноморский флот сформировал отряд боевых кораблей в составе: крейсер «Ворошилов», эсминец «Сообразительный, два корабля типа «большой охотник», 10 катеров типа «малый охотник», а так же отряд подводных лодок, численность которого до сих пор пока неизвестна.
С целью отражения возможного воздушного удара была выделена практически вся истребительная авиация военно-воздушных сил Черноморского флота (160 истребителей самолетов) и вся ПВО флота. Так же в противовоздушной обороне была задействована и Крымская дивизия ПВО.
Общий состав задействованных наземных сил ПВО выглядел следующим образом: 76 зенитных орудий крупного калибра, 120 орудий мелкокалиберной зенитной артиллерии, 99 зенитных пулеметов ДШК, 65 зенитных прожекторов). Любой самолет, появившийся над районом проведения конференции должен был немедленно сбиваться.
Стоянкой американских и английских кораблей и судов стал Севастополь, где были созданы запасы топлива, питьевой и котельной воды, приведены в должное состояние причалы, маяки, навигационное и противолодочное оборудование, проведено дополнительное траление в бухтах и по фарватеру, подготовлено достаточное количество буксиров. Аналогичные работы были проведены в ялтинском порту.
В море патрулировал крупный отряд кораблей Черноморского флота. О масштабах операции свидетельствует тот факт, что надводные корабли и подводные лодки были рассредоточены на линии Бургас-Саки с интервалом в 30 миль.
Воздушными воротами конференции стал военный аэродром близ города Саки. В отличие от остальных, этот аэродром имел две бетонные взлетно-посадочные полосы и был в состоянии обеспечить прием самолетов всех типов. Так же была подготовлена сеть запасных аэродромов в Крыму, на Кавказе, в Одессе.