Мины и снаряды продолжали рваться на палубе и надстройках крейсера. Одновременно с высадкой корабль стрелял по огневым точкам противника. Огнем 100-мм орудий комендоры заставили замолчать батарею на городских высотах.

В 7.15 швартовка была, наконец, окончена, поданы сходни, и десантники устремились на берег. Но выгружать артиллерию и автомашины было невозможно из-за загроможденности причала. Противник продолжал обстреливать крейсер. В 8.08 последний десантник покинул корабль. Чтобы скорее отойти от причала, отклепали якорь цепь, обрубили швартовы и «Красный Кавказ» вышел из зоны обстрела на рейд.

С Феодосийского рейда корабль продолжал артиллерийским огнем поддерживать действия десанта. 29 декабря «Красный Кавказ» 14 раз был атакован авиацией противника, но все атаки были безуспешными, так как корабль огнем зенитной артиллерии и маневром мешал прицельному бомбометанию. В полдень 30 декабря «Красный Кавказ» обстрелял позиции противника у деревни Ближние Байбуги. К борту крейсера подошел транспорт «Азов», на него перегрузили оставшиеся на крейсере автомашины, пушки и боеприпасы. В 17.10 корабль вновь открыл огонь по скоплению войск противника. В 20.00 два торпедоносца Не-111 атаковали крейсер, но безрезультатно, торпеды прошли за кормой. Ночью 1 января 1942 г. командир высадки Н.Е. Басистый со своим штабом перешел на эсминец «Сообразительный», а крейсер направился в Туапсе. Всего за время операции было израсходовано 70 180-мм, 429 100-мм и 475 45-мм снарядов. Потери составили 27 убитых и 66 раненых. В корабль попало 12 снарядов и 5 мин, на нем возникло 8 пожаров, которые были ликвидированы.

По прибытии в Туапсе крейсер получил указание «следовать в Новороссийск». 2 января 1942 г. в полночь «Красный Кавказ» встал на якорь на Новороссийском рейде, из-за начавшегося шторма он не мог войти в порт. Только утром 3 января крейсер подошел к причалу и тут же получил приказ — принять 224-й отдельный зенитный дивизион и доставить его в Феодосию. К 19.00 на корабль были погружены 12 орудий, 3 пулемета «М-4», 2 кухни, 10 грузовых и одну легковую автомашины, 2 тягача, 1700 ящиков со снарядами и 1200 бойцов и командиров. Особенность операции 3–4 января 1942 г. заключалась в том, что крейсер уже имел повреждения: 8 пробоин в борту, которые были заделаны подручными средствами, вышел из ряд приборов управления кораблем. Штаб флота предполагал, что крейсер успеет войти в Феодосийский порт, разгрузиться и отойти на безопасное расстояние в темное время суток. Но командование Новороссийской базы не обеспечило своевременный выход корабля, и он задержался на 4 часа.

В море корабль встретил ветер 8 баллов, волна — 5 баллов, температура воздуха -17 °C, температура воды +1 °C, видимость — одна миля. 4 января в 6.15 «Красный Кавказ» подошел к Феодосийской бухте. Отдав правый якорь, в 7.10 корабль пришвартовался правым бортом к Широкому молу, началась выгрузка.

Разгрузка подходила к концу, но в 9.23 начались массированные налеты авиации противника, шесть Ju-87 атаковали крейсер со стороны берега. Зенитные орудия открыли по ним огонь. Самолеты, пикируя с трех направлений, сбросили до 50 бомб, которые взрывались в 20–30 м от борта. Пять бомб почти одновременно разорвались вплотную к борту. Корабль получил тяжелые повреждения. В обшивке ниже броневого пояса образовались пробоины, сорвало с фундаментов две 100-мм установки (от перекоса палубы в момент взрыва). Были затоплены несколько помещений в корме, появился дифферент на корму и крен на правый борт. Вышли из строя лаг, гирокомпас и эхолот. Потерян один гребной винт правого борта и кронштейн вала левого борта. К этому времени на борту остались две зенитные пушки, легковая автомашина, кухня, небольшое количество боеприпасов. Однако дольше оставаться у пирса было нельзя, командир приказал рубить швартовы, дал команду в машину «полный вперед», и корабль отошел от стенки, якорь выбирался уже на ходу. Выйдя из гавани, «Красный Кавказ» взял курс на Новороссийск. Корабль сильно вибрировал, пришлось уменьшить скорость. Крейсер шел под двумя турбинами, без рулевого управления по магнитному компасу. Через 1,5 часа удалось ввести в строй гирокомпас. В 10.20 у мыса Иван — баба в охранение крейсера вступил эсминец «Способный», через него осуществлялась связь с командованием. Две оставшиеся на палубе армейские зенитки были сброшены за борт.

Через три большие пробоины в корме крейсер принял много воды, его корма погрузилась до четвертой башни. На корабле шла борьба за его живучесть, которая продолжалась весь день и ночь. Основной задачей было не допустить проникновение воды за водонепроницаемую переборку, за которой находились машинные отделения.

При подходе к Новороссийску командир крейсера запросил базу выслать буксиры, т. к. пройти самостоятельно по сложному фарватеру крейсер не мог. Вместо буксиров был получен приказ — идти в Туапсе. Погода вновь ухудшилась, волна до 4 баллов. 5 января в 5.50 «Красный Кавказ» отдал якорь на рейде Туапсе. Подошли два буксира, и повели корабль в гавань, при этом его корма касалась грунта. Крейсер пришвартовался к Импортной пристани.

Одновременно с борьбой за непотопляемость решалась вторая задача — изыскание возможности для полного восстановления боеспособности корабля. Два находившихся в Поти плавучих дока имели грузоподъемность по 5000 т, а водоизмещение крейсера достигало почти 9000 т.

«Красный Кавказ» в плавучем доке во время ремонта в Поти, 1942 г.

Был предложен вариант: плавдок грузоподъемностью 5000 т применить в качестве концевого кессона, что позволит отремонтировать поврежденную кормовую часть крейсера.

28-30 января крейсер на буксире у танкера «Москва» был переведен из Туапсе в Поти. Вся подготовка к постановке в док была закончена к 24 марта. 26 марта док притопили и буксир завел крейсер в док кормой вперед. К 1 апреля все работы по постановке крейсера в док были закончены. Нос крейсера свисал из дока на 55 м — длина крейсера 169,5 м, а длина дока — 113 м. Дифферент системы «док-корабль» составил 3,2° на нос.

118 дней продолжалась напряженная, круглосуточная работа корабелов и моряков. 22 июля доковые работы были закончены и два буксира вывели корабль из дока. Остальные работы были завершены на плаву. Во время ремонта значительно усилили зенитное вооружение корабля. Таким образом, восстановление боеспособности крейсера в сложных условиях было выполнено за 7,5 месяцев.

Участие корабля в обороне Одессы и Севастополя, десантах у Григорьевки и в Феодосию, героизм экипажа при спасении тяжело поврежденного крейсера были отмечены командованием.

Приказом Народного комиссара ВМФ от 3 апреля 1942 г № 72 за проявленную отвагу в боях за Отечество с немецкими захватчиками, за стойкость, мужество, дисциплину и организованность, за героизм личного состава, экипаж крейсера «Красный Кавказ» был преобразован в гвардейский — первым в советском ВМФ.