Уже после начала наступления положение южного фронта и Черного моря изменилось - к концу июля блицкриг Германии провалился, и войска резко замедлили свое продвижение. В конце лета вермахт и его союзники начали продвижение вдоль побережья Черного моря. 21 августа группа армий "Центр" прекратила наступление и основной ее целью на тот период стало обеспечение наступление двух других группировок. Уже тогда в качестве основной цели на юге обозначили Крым. До этого действия германского флота носили пассивный характер. Сразу после начала войны произвели постановку мин, небольшие силы флота поддерживали наступление сухопутных войск. К этому времени СССР имел преимущество на море. Здесь находились 4 старых крейсеры (включая совсем уж старый "Коминтерн"), два новых, линейный корабль "Парижская коммуна", 10 эсминцев (5 из них старого типа "Новик"), 6 миноносцев, 82 торпедных катера, 44 подводные лодки (немцы исходили из расчета в 30 подлодок), 4 канонирские лодки, 12 тральщиков. Плюс к этому Дунайская флотилия: 4 монитора типа "Железняков" и 1 типа "Ударный" и 20 бронекатеров. Этим силам противостояли в основном румынские корабли. В море действовали 7 эсминцев, 2 устаревших крейсера (использовались в качестве минных заградителей), 3 торпедных катера и одна подводная лодка. На Дунае находились 7 мониторов, 3 плавбатареи, 13 сторожевых катера. По своим характеристикам мониторы Румынии превосходили советские. На этом ТВД могли быть использованы до 1000 самолетов, но они были заняты на суши.

Крым представлял из себя большую угрозу. Боевой корабль от Севастополя мог за 10 часов достигнуть побережья Румынии. Под угрозу попали нефтедобывающие предприятия. Но вся мощь советского флота с первых дней была направлена на оборону. В то время как Румыния до минимума сократила перевозки по морю, советский флот занялся установкой мин и заграждений. За один месяц у своих берегов установили около 7300 мин, полностью закрыли вход в Азовское море, а у берегов Румынии установили только 630 мин. С румынской стороны не предпринималось активных действий, только транспортные суда уходили на юг, да еще 4 итальянских танкера перевозили нефть. На Дунае дела обстояли лучше. 14-й стрелковый корпус надежно сдерживал наступление 4-й румынской армии. Уже 24 июня при поддержке Дунайской флотилии рота пограничников захватила полуостров Сатул-Ноу. 26 июля 23-й стрелковый полк 25-й дивизии с кораблей флотилии высадился и занял Килию-Веке. Высадку прикрывала авиация, которая не подпускали к десанту бомбардировщики. В ходе боя десант уничтожил до 200 человек, взял в плен 700 солдат и офицеров, захватил 8 орудий. В конце июля весь южный фронт начал отход, Приморская армия была вынуждена занять оборону по берегу Днестра.

Решительно начала действовать морская авиация. В то время на всем южном фронте действовало (вернее было до начала войны) около 3000 самолетов. В конце июля 140 бомбардировщиков ДБ-3 и СБ предприняли ряд ударов по городам Констанца и Сулину. Назад не вернулись 16 машин. 26 июля Черноморский флот получил приказ проводить более активные действия. В этот же день 4 эсминца и один крейсер подошли к побережью Румынии. Эсминцы "Харьков" и "Москва" обстреляли порт Констанцы и вокзал. При этом эсминец "Москва" был потерян от попадания 280-мм снаряда береговой батареи.

С началом обороны Одессы флот подключился к снабжению гарнизона, роль охраны конвоев была возложена на крейсера и на эсминцы. Сторожевых катеров крайне не хватало. 4 канонирские лодки совершали рейды вдоль берега и обстреливали наступающего противника. В то время командование флота еще серьезно опасалось десантных операций в тылу советских войск. Однако в то время германский флот имел крайне незначительно количество десантных судов типа F (20--мм бронирование, 88-мм орудие, 300 человек десанта или три танка, 5 полевых орудий). Но эти силы предназначались для высадки в Англии. Основным противником советского флота стала авиация группы армий "Юг". К концу лета 1941 года ею было потоплено 4 боевых корабля.

В середине сентября флот предпринял ряд операций для улучшения положения под Одессой. В районе Григорьевки был высажен 3-й полк морской пехоты (около 2000 человек). Десант был доставлен на двух крейсерах под прикрытием 2 эсминцев. Пока лодки с десантом подплывали к берегу, крейсера и эсминцы вели огонь по берегу, затем перевели обстрел в глубь территории. В ходе десантной операции два батальона морской пехоты захватили артиллерийскую батарею, которая обстреливала город. Было уничтожено до 200 солдат и офицеров противника. В тот же день начала наступление 421-я стрелковая дивизия. Утром морпехи и стрелки соединились. 23 сентября к десанту присоединилась группа парашютистов, которых сбросили для проведения диверсионных операций. Всего в ходе операции (как и морпехов, так и стрелковой дивизии) противник потерял около 2000 человек, 32 орудия, 30 минометов. Эта операция показала эффективность флота и крайнюю слабость румынского флота, который так и не смог даже обнаружить корабли с десантом.

В конце сентября было принято решение эвакуировать гарнизон Одессы. Эвакуация проводилась с 1 по 16 октября. Всего было вывезено 86000 солдат, 15000 гражданских, 462 орудия, 14 танков, 1400 машин, 25000 тонн грузов. В 9 часов утра 16 октября эвакуация закончилась, но противник об этом даже не знак - еще несколько часов продолжался обстрел города. Конвой подвергся бомбардировке только уже при подходе к Севастополю, при атаке был потоплен только один транспорт. За время осады города противник (румынская 4-я армия) потерял 160000 солдат и офицеров ранеными, пленными и убитыми.

Еще 14 августа решением ВГК была создана 51-я Отдельная армия (командующий генерал-полковник Кузнецов - в октябре заменен генерал-лейтенантом Батовым). В дивизию вошли 7 дивизий и части НКВД. В октябре сюда была переброшена Приморская армия. Но к тому времени немецкие войска, развивая наступление, смогли прорвать оборону советских войск и ворвались на полуостров. 22 октября все войска Крыма были объединены под одно командование. К этому времени на полуострове имелось 16 дивизий. Этим силам противостояла 11-я армия Манштейна: 7 немецких пехотных дивизий, бригада Циглера (практически без танков), горный румынский корпус. Все усилия двух советских армий не позволили остановить противника, который продвигался по Крыму. В конце октября началось перебазирование флота в порты Кавказа. Именно в это время немецкий флот начал переброску своих кораблей на Черное море. Сначала это были паромы типа "Зибель". 18 октября подводная лодка М-35 потопила один паром, а 26 октября она же снова атаковала и потопила еще один паром.

Молниеносное продвижение к Евпатории не встречало серьезного сопротивления. У самого города лишь некоторые береговые батареи обстреливали противника, остальные взрывались самими советскими солдатами. Немцы наступали в трех направлениях: 42-й корпус преследовал 51-ю армию по направлению к Керчи, 54-й корпус наступал на Севастополь, 30-й корпус наступал на Алушта. Серьезное сопротивление стало оказываться именно на пути к Севастополю. Береговая батарея 54 открыла огонь по противнику. На следующий день эсминец "Бодрый" поддержал ее огнем, но подвергся атаке с воздуха. Сама батарея сопротивлялась до 2 ноября. В самом городе кроме слабых сухопутных частей находилась бригада морской пехоты, два полка морской пехоты, 19 батальонов, зенитные части. 31 октября в бой вступила батарея у реки Альма. К этому дню линкор и крейсеры уже покинули Севастополь. Со 2 ноября бои завязались на внешнем рубеже обороны Севастополя. Войска Приморской армии (которая еще сражалась у Семфирополя) начали отступать к Ялте. Подобным способом до 9 ноября (в тот день передовые мехчасти 11-й армии перерезали дороги из Ялты) в Севастополь пробились 4 дивизии Приморской армии и 3 дивизии 51-й армии. 11 ноября в бухте у города был потоплен крейсер "Червона Украина". 17 ноября в город пробились части 184-й дивизии НКВД.

На восточной части Крыма дивизии 51-й армии и одна дивизия Приморской армии заняли оборону в районе Феодосии. Оборону сухопутных войск с севера поддерживала Азовская флотилия, а с юга 3 крейсера и несколько эсминцев. К 9 ноября дивизии под давлением противника начали отход к Керчи. Некоторые подразделения начали своевольный отход к берегу и переправу. Город Керчь подвергался массированным бомбардировкам. На помощь был переправлен только один полк пехотинцев. 9 ноября к Феодосии подошел крейсер "Молотов" и начал обстрел города, а на утро следующего дня крейсер подвергся атаке с воздуха. В этот же день на штурм города пошли четыре дивизии противника. 13 ноября началась эвакуация войск через порт Еникале. За один день успели переправить только 15000 человек и 400 орудий.

11 ноября немцы с румынами начали штурм Севастополя. Общая численность гарнизона составляла около 50000 человек. 19 числа в город прибыл первый транспорт с боеприпасами. Действия обороняющихся поддерживали два старых крейсера. 28 ноября по позициям противника нанесли удары линкор "Парижская коммуна" и один эсминец. В город началась переброска подкреплений. На транспортах и подводных лодках за два месяца было доставлено 34000 человек, 26 танков, около 4500 тонн грузов и топлива, вывезено 16000 раненых и 17000 гражданских. К концу декабря сложилась критическая обстановка. Из Новороссийска вышла группа кораблей: крейсеры "Красный Крым", "Красный Кавказ", лидер "Харьков", эсминцы. На борту кораблей находилась 700-я бригада морской пехоты. В Туапсе началась погрузка 345-й дивизии на лидер "Ташкент" и транспорты.

В целях помощи Севастополю Ставкой было принято решение высадить десант на Керченском участке. В качестве транспортов использовались корабли Азовской флотилии, огневую поддержку осуществляли канонирские лодки. Время высадки было выбрано неудачно, надежда была на малочисленность войск противника (одна пехотная дивизия, танковый полк). Но уже через несколько часов по позициям десанта нанесли удары самолеты противника. К 30 декабря Керчь была оставлена немцами, а советские воска потеряли один корабль. Утром 29 декабря к Феодосии подошли 2 крейсера, 3 эсминца, 12 катеров МО. Группу сопровождали две подводные лодки и несколько эсминцев, в 4 часа утра корабли открыли огонь по берегу. Через несколько минут в гавань зашли эсминцы и начали высадку войск. До этого на берег высадились разведчики. Береговые батареи противника открыли огонь. Было потоплено три катера МО и поврежден крейсер. В 7 часов утра высадку начали десантники с транспортов. Через несколько часов всего было высажено около 5000 человек, 18 зениток, 7 минометов и 30 машин. Корабли перенесли огонь на город. К середине дня к городу подошла румынская кавбригада и немецкая бригада. Начали подходить немецкие части из Керчи. К 31 декабря в городе было уже 18000 человек десанта, 34 танка, 127 орудий, 211 минометов. Началась переброска дивизий Манштейна из Севастополя. Действия десанта поддерживали корабли флота. В январе были предприняты еще несколько попыток высадки десанта, но противник действовал четко.

Зимой 1942 года положение немного стабилизировалось. Противник начал переброску авиачастей на Крым, советские войска перебрасывали подкрепления в Крым. Подкрепления, боеприпасы перебрасывались в основном крейсерами и эсминцами, при этом они подвергались атакам с воздуха. Против морских коммуникаций румын и немцев стали активно действовать подводные лодки. Весной 1942 года Редер принял решение начать переброску кораблей на Черноморский ТВД. Корабли из Северного и Балтийского морей переправлялись по Эльбе до Дрездена. Затем по автостраде в Регензбург. После этого по Дунаю суда выходили в море. Таким образом было переброшено значительное количество торпедных катеров, тральщиков, подводных лодок. По железной дороге до Азовского моря доставлялись паромы типа "Зибель" и баржи типа F. Кроме того, переброску начали и итальянцы. 6 торпедных катера были доставлены по автодороге до Вены, далее по Дунаю, 6 подводных лодок и 10 катеров по железной дороге до Констанцы. Эти силы доставляли сухопутным войскам боеприпасы, наносили удары по противнику, ставили минные заграждения, обеспечивали безопасность морских путей между Одессой и румынскими портами. Только за 1943 год было обеспечено охранение 2030 судов. Немецкие подводные лодки начали действия против советских кораблей. Всего ими было потоплено: танкер, пароход, буксир, парусная шхуна. На Азовском море немецким баржам (бронированным и хорошо вооруженным) противостояли охотники за подводными лодками МО-4, глиссеры типа Г-5, торпедные катера Д-3, вооруженные пароходы, бронекатера (обычные катера оборудовались бронеплитами, устанавливалась танковая башня с орудием).

В течение всего этого времени продолжалось снабжение Севастополя. Летом 1942 года немцы начали решительный штурм города. К этому времени 11-я армия имела около 230000 человек. В Севастополе было около 12000 человек. Наступление с воздуха поддерживала авиация (до этого советская авиация наносила смелые удары - 4 июня два истребителя даже атаковали катер с Манштейном на борту). Активизировались действия немецких кораблей, потери советского флота резко возросли. Транспортам стало сложнее проходить в город. 2 июня недалеко от Ялты был потоплен танкер "Михаил Громов", 10 июня у Севастополя был потоплен с воздуха транспорт "Абхазия" и один эсминец. На следующий день авиацией был потоплен тральщик и катер. 19 июня из порта вышел последний транспорт "Белосток", который был потоплен недалеко от города. К снабжению города были подключены самолеты. 26 июня прибыло последнее подкрепление - 142-я бригада, при этом немецкой авиацией был потоплен эсминец. Последним надводным кораблем, которые прорвался в порт, был лидер "Ташкент", Он вывез около 2000 человек. На обратном пути лидер подвергся сильному удару с воздуха, но корабль дошел до Новороссийска. "Ташкент" и еще два корабля были потоплены 2 июля в результате воздушного налета на Новороссийск 80 немецких бомбардировщиков. 26 июня немецкой подводной лодкой была потоплена советская подводная лодка С-32. В Самом Севастополе были уничтожены подводные лодки А-1 и Д-6.

В самом городе немцы вышли на последний рубеж обороны. Были предприняты попытки высадить десант с итальянских катеров в районе Григорьевского монастыря. Обе попытки провалились. К утру 30 июня был отдан приказ об эвакуации города. Сам адмирал Октябрьский просил разрешения оставить город и вывести на самолетах еще 300 человек командного состава. В ночь на 1 июля из порта вышли последние 3 катера МО, 30 тральщиков, буксиры. Оставшиеся войска под командованием генерала Новикова отошли к мысу Херсонес. Ночью сюда прибыли 2 тральщика и 8 катеров, но утром они были атакованы авиацией, два катера затонули. Сам Новиков попал в плен. Эвакуацию продолжали и две подводные лодки - М-112 и А-2. Всего подводные лодки (кроме этих двух) за 69 рейсов вывезли около 1100 человек и 3650 тонн боеприпасов. Полностью сопротивление было подавлено 9 июля.

После захвата всего Крыма основной задачей немецких и итальянских кораблей стало снабжение кавказской группировки войск и охрана коммуникаций. Советский флот действовал поначалу только в Азовском море (поддержка сухопутных войск). К этому времени почти вся авиация немцем была переброшена на другие участки и советский флот через несколько месяцев начал предпринимать решительные действия. 13 июля катер Д-3 у Ялты потопил итальянскую подводную лодку СВ-5, а 1 августа уже два катера в районе Феодосии атаковали десантною баржу и потопили ее. Ночью 3 августа крейсер "Молотов" и лидер "Харьков" нанесли удары по береговым батареям у Феодосии - лидер выпустил 60 130-мм снарядов. Но корабли были атакованы авиацией (атака была отбита, немцы потеряли 3 самолета).

Осень 1942 года немцы приступили к осуществлению операции "Блюхер-II" - высадка войск через Керченский пролив. Для этого предполагалось использовать 4 пехотные немецкие дивизии и одну румынскую кавалерийскую бригаду. К Керчи стягивались десантные баржи и катера, которые по пути подвергались атакам советских катеров. Однако десантная операция была отложена на неопределенный срок. Немецкие войска получили возможность захватить Кавказ исключительно по суши - в результате стремительного наступления ими уже 7 августа было захвачено побережье Азовского моря. 10 августа была проведена эвакуация Азовской флотилии. После этого части 42-го корпуса стали переправляться через Керченский пролив на баржах для оказания помощи наступающим немецким войскам. В ходе переправы советские корабли нанесли удар по конвоям и потопили 4 баржи, однако основная часть войск была переправлена.

К сентябрю военные действия вплотную подошли к Новороссийску. Корабли флота лишь 4 раза нанесли артиллерийские удары по немцам, хотя к этому времени 13000 немецких солдат начали штурм города. К исходу 11 сентября в руках советских войск осталась восточная окраина города. В конце года флот провел еще несколько рейдов по коммуникациям румын небольшими силами. Обстрелам из орудий эсминцев подверглись Ялта и Феодосия.

В начале 1943 года положение немецких войск на Кавказе и в Сталинграде резко ухудшилось. Наступление советских войск поставило под угрозу снабжение этих группировок. Немцы построили переправу через керченский пролив, но обеспечить всех потребностей группы армий "А". Вермахт к тому времени не захватил крупных портов на Кавказе, а штурм Новороссийска так и не привел к полному захвату города. Зимой немцы начали отступление на Ростов и в Тамань. Снабжение осуществлялось по замерзшему проливу, начали постройку переправы.

3 февраля началась десантная операция с целью освобождения Новороссийска. Под прикрытием огня 2-х крейсеров, лидера, 2-х эсминцев на берег должны были высадиться десантники с танками. Пехота и техника размещались на транспорте, 7 тральщиках, 12 катерах МО, 5 сейнорах, 3 барж. Авианалет и артиллерийский налеты не дали желаемых результатов, и десант был вынужден высаживаться под сильным огнем противника. К берегу с пехотой смогли подойти только лодки МО и баржи. Часть лодок высадила десант западнее города. К рассвету 4 февраля на берегу было 1400 человека и 16 танков. Связи с десантом не было, и руководитель операции (контр-адмирал Басистый) решил, что десант уничтожен. Корабли через несколько часов ушли, а десантники продолжали наступление, но через сутки противник контратаковал. Десант частью попал в окружение и был уничтожен, частью отступил к городу. Единственным "успехом" стал захват Цемесской бухты, куда до 9 февраля было переправлено 14500 человек. Больше ничего десант сделать уже не мог. К концу февраля 17-я армия оставила Краснодар и сократила свой фронт. 4 мая немцы заняли новую линию обороны - Новороссийск - Варениковская - Термюкский залив. Здесь прочность обороны позволила немцам держать оборону до осени, имея всего 12 дивизий. Через керченский пролив в это время немецкий флот все же проводил эвакуацию часть войск. С конца февраля по конец марта 1943 года флот смог вывести 105000 человек, 45000 лошадей, 7000 машин, 12000 повозок (данные К. Деница).

10 сентября советские войска начали штурм Новороссийска. Здесь немцы держали 5 дивизий, но они не смогли долго сдерживать напор наступающих. Ночью прямо в порту высадился десант - 4500 морских пехотинцев первой волны, а следующей ночью высадилась вторая волна - 2500 морпехов. Наступление поддерживали артиллерия. 16 сентября окруженные на "Малой земле" смогли прорвать оборону и начали наступать. Немцы начали поспешно отступать (и из города, и с полуострова). В сентябре немецкий флот смог перебросить 202447 человек,54664 лошади, 15000 машин, 20000 повозок, 1200 орудий (данные К. Деница).

Теперь немцы закрепились в Крыму. 16 октября 1943 года на совещании Гитлер заявил: "Потеря Крыма и особенно главной военно-морской базы - Севастополя - в корне меняет наше положение на Черноморском театре военных действий и обуславливает для наших морских перевозок большие затруднения, как в районе северного побережья, так и на западных путях и к Дарданеллам ввиду важного значения этих перевозок для отправки пополнений в районы Эгейского моря". 27 октября Гитлер потребовал рассмотреть возможность снабжения Крыма морским путем. Командование флота сообщило, что морским можно ежемесячно доставлять около 50000 тонн грузов, а для эвакуации всей группировки в Крыму потребуется 80 дней. Однако Гитлер настаивал на необходимости удерживать Крым максимально возможное время. Флот получил задачу блокировать в ночное время побережье Крыма, чтобы не допустить возможных десантов.

1 ноября 5.00 утра в районе Керчи началась высадка десанта. По плану предполагалось, что Азовская флотилия переправить три дивизии, а Черноморский флот - одну дивизию. Десант высаживался с катеров и буксиров. В этой части Крыма противник располагал значительными силами, которые и начали контратаковать сразу после рассвета. На этот момент на плацдарме уже находилось около 3000 человек. В течение следующих двух дней на плацдарм перебросили еще 4000 человек, 11 полевых орудий и 10 минометов. Здесь десант после продвижения вперед смог закрепиться, но все попытки расширить плацдарм не удались. Флот перебрасывал дополнительные силы. К 11 ноября в районе Керчи было уже 28000 человек. Весь десант в этот момент был разделен надвое - главный плацдарм восточнее Керчи и вспомогательный плацдарм у Эльтигена (части 318-й дивизии).

К 4 декабря плацдарм восточнее Керчи удерживало уже около 75000 человек, которые имели 582 орудия, 127 танков. Немцы решили нанести удар по второму плацдарму 318-й дивизии. Противник смог рассечь оборону и прижать десант к морю. Обороняющиеся получили приказ пробиваться к 56-й армии (плацдарм восточнее Керчи). Части начали движение, но, встретит сильное сопротивление, были вынуждены закрепиться на господствующей над Керчью горе. 7 декабря им в подкрепление была высажена 83-я бригада морской пехоты. Основная часть бригады смогла высадиться к 9 декабря. На следующей день немцы начали мощное наступление на этом участке. В ночь на 11 декабря подразделения были сняты с берега и на катерах переправлены в расположение 56-й армии. После этого фронт стабилизировался.

К апрелю 1944 года положение Крыма резко ухудшилось. 17-я армия теперь находилась в сотнях километрах от фронта. В саму армию входили 5(4) немецкие армии, 7(6) румынских, части береговой охраны. 8 апреля армии 4-го Украинского фронта начали наступление на двух участках: на севере полуострова и с керченского плацдарма. На севере прорыв удался уже в первые дни наступления, а 11 апреля был взят города Джанкой. На керченском плацдарме находилось уже около 240000 человек. Оборонявшие керченский участок немецкие и румынские части начали поспешное отступление. Значительная часть немецких подразделений вывозилась с Керченского полуострова силами немецкого флота. Так немецкие корабли смогли вывести в Севастополь порядка 72000 человек. Румынам повезло меньше. Почти вся румынская кавалерийская дивизия была полностью уничтожена, а остатки взяты в плен. В связи с началом эвакуации немецких и румынских войск из Крыма была возможна только при сохранении Севастополя. 15 апреля советские войска начали штурм города. По конвоям с войсками действовала авиация и подводные лодки. Из города немецкий флот смог вывести только 31000 человек. 9 мая город был освобожден, а остатки 3-х немецких дивизий и нескольких румынских подразделений отступили к Херсонесскому мысу. Группировка не получала ни помощи, но поддержки. Через несколько дней вся группировка сдалась в плен.

Черноморский флот еще несколько раз предпринимал атаки на румынские порты, но активность флота (и без того не высокая) еще более снизилась.