Уже с 9 сентября началась эвакуация основных сил 17-й армии в Крым. К 26 сентября там находились управление 5-го армейского и 44-го егерского корпусов, 125-я и 9-я пехотные дивизии, 101-я егерская дивизия, румынские 1-я горнопехотная и 10-я пехотная дивизии, 73-я и 79-я пехотные дивизии вермахта и 9-я румынская кавалерийская дивизия. Теперь оставшийся фронт обороняли (с севера на юг): 50-я и 370-я пехотные дивизии, 98-я пехотная и 97-я егерская дивизия (на центральном участке), 4-я горнопехотная немецкая и 19-я пехотная румынская дивизии. Общее руководство обороной осуществляло командование 49-го горнопехотного корпуса.

Сама же перевозка войск осуществлялась на морских (суда морского командования «Кавказ») и инженерно-десантных паромах (770-й инженерно-десантный полк) грузоподъемностью 60 тонн, инженерно-десантных катерах грузоподъемностью 30 тонн, паромах Зибеля (с силовой установки из двух авиационных двигателей) грузоподъемностью 10 тонн и лихтерах.

Конвой проходил по следующим маршрутам: Керчь — Темрюк (конвои «Тони», «Теодор»), Керчь — Тамань (конвой «Банзин» внутреннего сообщения) и, первое время, Керчь — Анапа (конвой «Хаген»).

Охрану конвоев осуществляли германские торпедные и сторожевые катера, которым крепко доставалось от советской авиации и Черноморского флота. Немцы также не оставались в долгу.

Так, еще 11 сентября в 04.30, когда происходила высадка советских войск под Новороссийском несколько наших штурмовиков ИЛ-2 расстреляли германские торпедные катера и один из них (S-46) потопили. 17, 20, 24 сентября немецкие силы флота имели целый ряд боестолкновений с кораблями Азовской флотилии. Чтобы затруднить высадку новых советских десантов в районе Голубицкой, Крымская группа 3-й флотилии тральщиков обер-лейтенанта Шнайдера в ночь на 27 сентября поставила минные заграждения перед азовским портом Приморско-Ахтарская. В этот же день корабли из 1-й флотилии немецких торпедных катеров в 23.00 торпедами атаковали порт Анапы, потопив, по их данным, 4 судна.

В операционном районе Геленджик — Туапсе 17–20 сентября действовала подводная лодка U-18 обер-лейтенанта Фляйге. По окончании похода он заявил об одном уничтоженном советском судне. Утром 26 сентября целых 9 советских кораблей вошли в Темрюкскую бухту. Немецкая оборона была здесь довольно слабой, но поскольку здесь наш десант был уже рассеян, корабельной огневой поддержки не потребовалось и эскадра ушла ни с чем.

В это же время у южного берега Таманского полуострова 26 сентября напротив Веселовки в 02.22 произошел короткий огневой бой между нашими канонерскими лодками и немецкими патрульными катерами. После этого советские корабли высадили южнее Веселовки десант численностью 1600 человек с задачей взять этот населенный пункт. Несмотря на первоначальную неудачу, наши плавсредства подвозили новый л/с, и через три дня численность десантной группы составила уже около 8 тыс. человек. Продвигаясь по грудь в воде, они атаковали германскую оборону и достигли своей цели.

Между тем германское командование очень боялось привлечения к операции основных сил Черноморского флота, находившегося в Поти. 20 сентября подводная лодка типа U-20 под командованием обер-лейтенанта Шелера уже находилась у берегов Грузии с задачей сделать минную постановку у входа во временную главную базу ЧФ. На известном немцам фарватере в 1,5 мили от берега на глубине 17–24 метра были установлены мины. На подлодке было 9 мин «ТВМ», по три в каждом торпедном аппарате. Подобная мина имела массу 800 кг и длину 2,31 метра. Посчитав, что вход в порт заминирован, U-20 возвратилась в Севастополь, а 30 сентября была под Анапой, где потопила лихтер.

30 сентября эсминцы Черноморского флота «Способный», «Бойкий» и «Беспощадный» без особого успеха пытались атаковать германские эвакуационные конвои у южного берега Крыма. Судьба этой операции все же решалась на земле.

Войска Северо-Кавказского фронта, преодолев сопротивление противника на рубеже рек Кубань и Старая Кубань, продолжали наступление во взаимодействии с морскими десантами, высаженными в районах Темрюка (азовское побережье) и озера Соленое (черноморское побережье).

Войска 56-й армии вместе с действовавшей по северному берегу Кизилташского лимана 414-й дивизией 18-й армии форсировали реку Старая Кубань, преодолели плавни, 2 октября обошли сильно укрепленную высоту 117,0 и прорвались к Старотитаровской. Преодолев промежуточный оборонительный рубеж врага между лиманами Ахтанизовский и Кизилташский, войска армии 4 октября ворвались в станицу Вышестеблиевская, откуда повернули на север в тыл вражеским частям, еще продолжавшим обороняться на северном берегу Таманского полуострова против 9-й армии. Этот маневр разъединил части противника, вынудил врага поспешно оставить станицы Голубицкая и Ахтанизовская и позволил частям 9-й армии выдвинуться в район н/п Кучугуры.

Одновременно с прорывом войск 56-й армии у станицы Старотитаровская части 18-й армии во взаимодействии с высаженным в районе Веселовки морским десантом, наступая по южному берегу полуострова, преодолели сопротивление противника в районе укрепленных гор Макотра и Поливадина и стремительно продвигались вперед, очищая Таманский полуостров от противника.

Для прикрытия последнего этапа эвакуации германское командование сосредоточило на берегу Керченского полуострова мощный артиллерийский кулак. Это были преимущественно дальнобойные пушки германского, французского и советского производства. Всего для обороны Керченского пролива применялось 101 орудие. Железнодорожные артсистемы калибра 280 мм вели огонь на дальность 30 км и могли обстреливать три четверти обороняемого плацдарма. Пушки калибра 170 мм вели огонь на расстояние 25 км. За ними шли орудия калибра 150 мм. Позиции у поселка Ильич и на косе Чушка находились под огнем 210-мм гаубиц. Такая огневая поддержка здорово цементировала германскую оборону на Таманском полуострове.

С 1 октября немецкое командование начало осуществлять второй этап эвакуации Кубанского плацдарма. Под давлением советских войск, которые с разной степенью успеха высаживали десанты и «молотили» оборону врага, германские войска «отпрыгивали» с рубежа на рубеж. Соединения, выведенные из сражения, эвакуировали в Крым. Именно в этот период произошел широко известный случай гибели лидера «Харьков» и эсминцев «Беспощадный» и «Способный» от ударов германских пикирующих бомбардировщиков из 77-й эскадры. 6 октября 1943 года наши корабли, осуществляющие операции по борьбе с немецким судоходством в акватории Керченского пролива и северной части Черного моря, были потоплены в результате многократных воздушных атак противника. После такого афронта Сталин вообще запретил применять крупные корабли без его разрешения, а активность Черноморского флота значительно снизилась.

Между тем на суше немцы отступали. В ночь на 6 октября, как уже упоминалось, была оставлена позиция под Голубицкой, на косе Тузла высадился наш десант. 8 октября командные пункты германской группировки в поселке Ильич были свернуты. Перед этим поселком для прикрытия отхода последних групп захватчиков находились 13-й горнопехотный полк, 560-й батальон специального назначения и 97-й артдивизион с 10 горными орудиями. После загрузки последней части оккупантов — 13 гпп — в полночь причалы (было всего построено 18 причалов общей длиной 1742 метра) были взорваны. 9 октября в 01.00 от берега Таманского полуострова отошла последняя лодка, которая в 02.00 прибыла в Керчь.