Непосредственная подготовка к обеспечению внешней безопасности и контрразведывательному обеспечению работы Ялтинской конференции началась 8 января 1945 изданием приказов народных комиссаров госбезопасности и внутренних дел по всесторонней организации и обеспечении работы, данной встречи лидеров ведущих государств антигитлеровской коалиции.
Руководство охраной конференции было возложено на 6-е управление (управление охраны руководящих кадров партии и правительства) народного комиссариата государственной безопасности (НКГБ), которое направило в Крым специально подготовленные для несения охраны 500 офицеров.
Порядка 1200 человек оперативных сотрудников НКГБ прибывших в Крым из Москвы и других крупных городов занимались контрразведывательным обеспечением работы конференции.
Для непосредственного обеспечения охраны и безопасности участников конференции весь район их пребывания и передвижения был разбит на пять оперативных секторов: Саки-Симферополь, Симферополь, Симферополь-Алушта включительно, Алушта-Ялта-Байдарские ворота включительно, Байдары-Севастополь, а для регулирования движения на дорогах по всему маршруту указанных секторов был задействован специальный батальон военных регулировщиков, прибывший из Москвы. Охрана шоссейных дорог была организована личным составом семи контрольно-пропускных пунктов численностью 1800 сотрудников и 783 оперативных сотрудников и 10 переводчиков.
Для непосредственной охраны дорог, по которым передвигались автомобильные кортежи участников конференции, было использовано 1185 человек личного состава 290-го Новороссийского полка войск НКВД и Крымского пограничного отряда из расчёта 40 человек на 1 километр трассы, а так же 55 мотоциклистов и 30 проводников со служебными собаками, которые проверяли территории, прилегающие к трассам, а так же вели патрулирование самих трасс.
При проезде автомобильных кортеже делегаций участвовавших в конференции, по всей трассе их следования прекращалось всё остальноё движение, а в жилые дома и квартиры, выходившие на трассу, направлялись работники НКВД и НКГБ.
В городах Крыма связанных с обеспечением работы конференции, либо в тех из них в которые планировалось к посещению участниками конференции был установлен жесткий режим контроля над населением, в частности проводились постоянные массовые проверки документов в местах постоянного скопления людей (рынки, вокзалы и.т.д.), а так же облавы. Всего перед началом и во время работы конференции органами и войсками НКВД-НКГБ было проведено 287 облав и массовых проверок документов, в ходе которых было проверено 67267 человек, из которых было задержано 324 и затем арестовано 197. При этом так же было изъято 1 пулемёт, 43 автомата, 267 винтовок, 49 пистолетов и 283 ручных гранат.
Для непосредственной охраны конференции, в добавление, к находившемуся до этого в Крыму, на постоянной основе 290-му Новороссийскому мотострелковому полку войск НКВД СССР, были направлены еще несколько полков войск НКВД, в том числе 1 и 2-й мотострелковые полки 1-й отдельной мотострелковой дивизии особого назначения имени Ф. Э. Дзержинского войск НКВД СССР, Отдельный полк специального назначения войск НКВД СССР, 281-й стрелковый полк Внутренних войск НКВД СССР, 32-й пограничный полк войск НКВД СССР по охране тыла Действующей Красной Армии, Мотоциклетный отряд НКВД СССР (120 человек), батальон военных регулировщиков и несколько бронепоездов войск НКВД СССР, а так же пять рот войск правительственной связи НКВД СССР.
Для охраны Сталина, вместе с советской делегацией занявшим Юсуповский дворец в поселке Кореиз, было выделено 100 сотрудников госбезопасности и батальон войск НКВД в количестве 500 человек.
С учетом состояния здоровья Рузвельта для размещения главы американской делегации и его ближайшего окружения был подготовлен Ливадийский дворец. Главе английской делегации был подготовлен Воронцовский дворец. Советская делегация во главе со Сталиным разместилась в Юсуповском дворце в поселке Кореиз.
Для облегчения обеспечения режима безопасности часть персонала делегаций разместились на кораблях союзников, стоявших на рейдах Ялты и Севастополя.
На территориях вокруг дворцов, где располагались делегации, были созданы так называемые охраняемые зоны и в них введен строжайший пропускной режим и особая система пропусков со специальными метками для обнаружения следов их возможной подделки. Вокруг дворцов устанавливались два кольца охраны, а с наступлением темноты организовывалось третье кольцо, где патрулировали пограничники со служебными собаками.