Детальное описание сухопутных боев в районе Севастополя не входит в задачу авторов, поскольку все боевые действия неоднократно описаны в исторической литературе, в частности в рекомендуемом труде Г. И. Ванеева. Как исследователи советского периода, так и современные, которые имеют возможность оперировать всей базой отечественных и зарубежных архивных материалов, сходятся во мнении, что, несмотря на ряд упущений советского командования, первый штурм Севастополя (30 октября – 21 ноября) удалось отразить благодаря массовому героизму его защитников, главным образом из числа моряков ЧФ. Важную роль сыграло создание 4 ноября Севастопольского оборонительного района (СОР). Вначале его возглавил командующий Приморской армией генерал-майор И. Е. Петров, а с 7 ноября вице-адмирал Ф. С. Октябрьский (Петров, остававшийся на должности командующего Приморской армией, стал его заместителем по сухопутной обороне). Это позволило не только объединить все сухопутные и морские части под единым командованием, но и в полном объеме задействовать ресурсы флота в деле обороны и снабжения своей главной базы. Не лишним оказалось и персональное закрепление ответственности за оборону Севастополя за командующим флотом, что сразу ликвидировало все «эвакуационные настроения», имевшие место у ряда моряков. 19 ноября командование войсками Крыма было расформировано (Г. И. Левченко был предан суду трибунала, осужден к 10 годам лишения свободы, но позже помилован и понижен в звании до капитана 1-го ранга), а СОР перешел в непосредственное подчинение Ставке ВГК.

Генерал И.Е. Петров. В 1943–44 гг. Черноморский флот находился в оперативном подчинении у него

Не сумев взять город атакой с ходу, противник предпринял штурм Севастополя с юго-восточного направления вдоль ялтинского шоссе. 11 ноября в районе Балаклавских высот завязались кровопролитные бои, продолжавшиеся до 21 ноября. Необходимо отметить, что даже после выхода к городу главных сил Приморской армии положение защитников оставалось довольно тяжелым, поскольку они уступали немцам не только численно, но главным образом по уровню подготовки. Кроме того, снабжение войск СОРа с Большой земли еще не было налажено, в том числе и потому, что тыловые органы Закавказского фронта не сразу получили указания на выделение Севастополю маршевых пополнений и предметов снабжения. Тем не менее немцам удалось вклиниться в оборону СОРа на 3–4 км лишь на некоторых участках. За это время наши части, поддерживаемые артиллерией и авиацией флота, неоднократно переходили в контратаки. По показанию пленных, потери противника к этому времени были исключительно большими: некоторые дивизии потеряли до 60 % своего состава, в ротах оставалось по 30–40 человек.

Корабли ЧФ огнем своих орудий активно поддерживали оборонявшихся (в течение ноября ими выполнено 54 стрельбы и выпущено 2340 снарядов калибром более 100 мм), но при этом 12 ноября немецкая авиация в Севастопольской бухте потопила крейсер «Червона Украина». Постоянное базирование крупных кораблей на Севастополь стало невозможным, они прибывали в порт с наступлением темноты, привозили подкрепления, вели артобстрел немецких позиций, а к рассвету выходили в обратный рейс в порты Кавказа. Куда более заметную роль сыграла береговая артиллерия флота, выпустившая в течение ноября более 20 тыс. снарядов. Расстрел стволов в береговой артиллерии оказался настолько большим, что с 23 ноября было разрешено использовать береговые орудия только для контрбатарейной борьбы, а по войскам противника лишь в исключительных случаях.

Крейсер «Червона Украина»

С большим напряжением действовала авиация СОР, сохранившая к концу боев лишь единственный аэродром на мысе Херсонес. В ноябре она нанесла 115 бомбо-штурмовых ударов по аэродромам противника и 541 – по его живой силе и технике вблизи линии фронта. По докладам, в воздушных боях было уничтожено 38, на аэродромах – 54 вражеских самолета. Летчики доложили, что в результате сброса без малого 100 т бомб ими было уничтожено и выведено из строя почти 200 единиц колесно-гусеничной техники, пять артбатарей и до полка пехоты. Собственные потери авиагруппы в течение ноября составили по меньшей мере 33 самолета.

Несмотря на неудачу первого штурма, командование 11-й немецкой армии не собиралось вести длительную осаду. Второй штурм Севастополя начался 17 декабря. Необходимо отметить, что для командования СОРа он оказался неожиданностью – немецкая армия по всему Восточному фронту перешла к стратегической обороне. На этот раз главный удар наносился на северном участке фронта из района Дуванкой вдоль долины реки Бельбек на Камышлы к северо-восточной оконечности Северной бухты, вспомогательный удар – вдоль долины реки Черная в направлении Верхний Чоргунь, Инкерман. Левее по войскам 1-го сектора СОРа сковывающий удар наносили немецкая пехотная дивизия и две румынские бригады.

В тяжелых боях 18–20 декабря немцы понесли чувствительные потери, но продолжали рваться к городу. Стремясь во что бы то ни стало выполнить приказ Манштейна, они предприняли ожесточенные атаки одновременно во 2, 3 и 4-м секторах. Отдельные пункты по нескольку раз переходили из рук в руки. Спустя пять дней после начала штурма противник ценой больших потерь прорвал наши позиции в долине Бельбек. Нависла угроза выхода немецких войск к Северной бухте. Это означало бы прекращение функционирования порта, что неминуемо привело бы к крушению всей обороны.

20 декабря директивой Ставки ВГК СОР был подчинен командованию Закавказского фронта, что сразу сильно упростило решение вопросов выделения пополнений и предметов снабжения. Уже на следующий день из Новороссийска в Севастополь на боевых кораблях была доставлена 79-я особая морская стрелковая бригада. Контратака, предпринятая силами двух батальонов этой бригады 22 декабря, привела к успеху местного значения, но на других участках противник продолжал наступать, и к исходу суток до берега Северной бухты ему оставалось не более 4–5 км. 21-го из Туапсе в Севастополь на транспортах была отправлена 345-я стрелковая дивизия, передовые части которой выгрузились в севастопольском порту 23 декабря. С их помощью удалось стабилизировать обстановку до 28 декабря, когда противник нанес очередной мощный удар, в результате которого захватил станцию Мекензиевы горы и вышел на подступы к 305-мм 30-й батарее. Утром 29 декабря в Севастополь прибыли линкор «Парижская коммуна» и крейсер «Молотов», доставившие очередное подкрепление – 386-ю дивизию. Поддержанные артиллерией кораблей советские войска предприняли попытку контрнаступления, но поскольку наступательные задачи имели и войска противника, сражение разбилось на несколько участков, где одни и те же объекты переходили по нескольку раз из рук в руки. Свои последние атаки утром 31 декабря немцы вели против позиций 30-й береговой и 365-й зенитной батарей, являвшихся ключом к обороне СОРа на Северной стороне. В ходе боя артиллеристы-зенитчики уничтожили три танка и около 300 немцев, но враг проник на позиции батареи, и тогда ее командир капитан Н. А. Воробьев вызвал на себя огонь соседних батарей. Этот эпизод стал переломным в отражении второго штурма – понеся огромные потери, не имея резервов и столкнувшись с ожесточенным сопротивлением советских войск, немецкое командование уже в середине суток приказало прекратить наступление.