С суши навстречу 3-му полку морской пехоты нанесли удар 157-я и 421-я стрелковые дивизии. Главный удар в полосе наступления 421-й СД наносил ее 1330-й стрелковый полк (бывший 1-й Черноморский полк морской пехоты) под командованием полковника Я. И. Осипова. В результате восточная группировка румынских войск, осаждавших Одессу, была полностью разгромлена.
В ходе этой десантной операции полк понес достаточно большие потери – 332 краснофлотца и командира убитыми и ранеными, потеряв также, главным образом от минометного огня противника, половину своих пулеметов.
В дальнейшем, в ходе эвакуации из Одессы Приморской армии 1–15 октября 1941 года, 3-й ПМП вновь прибыл в Севастополь. Здесь его новым командиром стал подполковник В. Н. Затылкин, которого 7 ноября 1941 года сменил полковник Сергей Родионович Гусаров.
На следующий день после сформирования 3-го ПМП, 4 сентября 1941 года, в Севастополе в составе Училища береговой обороны был создан «Курсантский полк морской пехоты» в составе трех курсантских батальонов. Командиром этого полка стал полковник В. А. Костышин. По одним данным, он был начальником этого училища, по другим – заместителем начальника училища по строевой части.
29 октября 1941 года Курсантский полк был переформирован в курсантский батальон морской пехоты в составе 5 стрелковых рот, усиленный дополнительно пулеметной ротой (12 пулеметов) и ротой минометов (2 миномета калибра 107 мм и 4 миномета калибра 82 мм), а также артиллерийской батареей из трех 76-мм пушек. Общая численность батальона – 1176 человек.
В состав курсантского батальона морской пехоты входили также взвод связи, саперный взвод, пункт боеприпасов, продовольственный пункт и медицинский пункт. Начальником штаба батальона был назначен майор В. И. Голубь, начальником связи – капитан-лейтенант Н. Ф. Потапов, командиром взвода связи – капитан В. И. Синютин.
30 октября 1941 курсантский батальон под командованием полковника В. А. Костышина был отправлен на передовой рубеж обороны Севастополя, находившийся на левом берегу реки Альма, несколько южнее железнодорожной станции Альма (ныне Почтовое).
Кроме Севастополя, в сентябре 1941 года началось формирование бригад морской пехоты в составе Новороссийской и Керченской военно-морских баз, соответственно 8-й и 9-й бригад морской пехоты.
Приказом командующего ЧФ № 0494 от 13 сентября 1941 года в районе городов Анапа, Новороссийск и поселков Кабардинка и Геленджик началось формирование 8-й бригады морской пехоты. Печатный орган бригады – газета «Во славу Родины». После формирования бригада была сосредоточена западнее Новороссийска в районе станиц Натухаевской, Раевской, Верхне-Баканской, где она занималась огневой и тактической подготовкой. Командиром бригады был назначен полковник Вильшанский Владимир Львович. Вскоре после своего формирования, 28–30 октября 1941 года, бригада (4 батальона, 3950 человек, четыре 76-мм орудия) была доставлена из Новороссийска в Севастополь.
По данным самого командира бригады полковника В. В. Вильшанского, опубликованным в его статье «Разведка боем» в «Военно-историческом журнале» (1962, № 6, с. 60), к началу своего участия в боях за Севастополь 1 ноября 1941 года 8-я бригада морской пехоты состояла из управления (штаб, политотдел), 5 стрелковых батальонов, ряда других подразделений и имела общую численность – 4344 человека. На вооружении бригады было 24 ручных и 5 станковых пулеметов, 42 миномета калибра 50 мм. Своя артиллерия у бригады отсутствовала. Ей были приданы для артиллерийской поддержки подвижная зенитная батарея в составе четырех 76-мм зенитных пушек и пушечная четырехорудийная батарея (калибр 152 мм) из 265 корпусного артиллерийского полка Приморской армии. Также во время первого штурма бригаду поддерживали огнем расположенные на Северной стороне Севастополя береговые батареи № 10 (четыре 203-мм орудия) и № 30 (четыре 305-мм орудия).
В городе Керчь с 10-го по 30 сентября 1941 года была сформирована 9-я бригада морской пехоты численностью 4500 человек. Печатный орган бригады – газета «Защитник Родины». После прорыва немцев в Крым 29 октября 1941 года бригада была переброшена на Ак-Монайский перешеек, отделявший Керченский полуостров от остального Крыма, и 9 ноября 1941 года вступила там в бой с немецкими войсками. По оценке командующего 51-й армии генерал-лейтенанта П. И. Батова, в боях за Керченский полуостров и Керчь бригада оказалось самой боеспособной частью армии.
Однако сам Батов крайне нерационально использовал возможности этой бригады. Он раздробил ее побатальонно и включил ее батальоны в состав 106, 156, 320-й стрелковых дивизий. В результате героизм личного состава бригады не только не привел к удержанию Керченского полуострова и Керчи, но и сама бригада в боях 9–16 ноября 1941 года понесла настолько тяжелые потери, что после оставления Керчи от нее остались только два батальона, которые 19 ноября 1941 года доставили в Севастополь, где 20 ноября они были включены в состав 7-й бригады морской пехоты.
Вторично 9-я бригада МП была сформирована в районе города Новороссийска с 17-го по 27 декабря 1941 года. Но в ходе высадки на Керченском полуострове в конце декабря 1941 года бригада понесла очень тяжелые потери и была расформирована.
Кроме высадки на Керченском полуострове, часть личного состава 9-й бригады морской пехоты в количестве трехсот человек была в это же время сведена в отдельный штурмовой отряд, который первым высадился в Феодосийском порту, расчистив дорогу для высадки главных сил феодосийского десанта.
В третий раз 9-я БрМП формировалась в Новороссийске, по одним данным, в январе – феврале, по другим – в апреле 1942-го, в составе трех батальонов, имея численность 3017 человек. На вооружении бригады было 1217 винтовок и автоматов, 27 станковых пулеметов, 16 минометов, 17 противотанковых пушек калибра 45 мм, восемь пушек калибра 76 мм и восемь гаубиц калибра 122 мм. На крейсере «Ворошилов», эсминцах «Сообразительный» и «Свободный» бригада была 27 мая 1942 года доставлена в Севастополь для участия в отражении предстоящего третьего штурма города немецкими войсками.
В ходе боев за Севастополь, в период третьего штурма, 9-я БрМП к 1 июля 1942 гоа прекратила свое существование и больше не восстанавливалась.
Также в обороне Керчи в ноябре 1941-го принимал участие и 8-й отдельный стрелковый (караульный) батальон Керченской военно-морской базы. При отступлении из Керчи один из взводов этого батальона попал в окружение и затем присоединился к партизанскому отряду, действовавшему в Староконстантиновских каменоломнях.
После освобождения Керчи в конце декабря 1942 года взвод вышел из каменоломен и присоединился к своим товарищам по батальону, которые участвовали в десанте по освобождению Керчи. В дальнейшем, в январе – первой половине мая 1942 года, 8-й батальон продолжал выполнять свои караульные функции в тылу Крымского фронта, находясь в Керчи, а в период 14–16 мая 1942 года, во время отхода войск фронта из Керчи на Таманский полуостров, вел бои на территории Керченской крепости (форт «Тотлебен») и затем, в ночь на 17 мая 1942 года, был вместе с другими частями эвакуирован из форта на Таманский полуостров.
В сентябре 1941-го в составе ЧФ во второй раз формируется 2-й полк морской пехоты. Командиром полка был назначен майор (по другим данным – капитан) Таран Николай Николаевич. Формирование этого полка произошло 16 сентября 1941 года на основе двух батальонов морской пехоты из состава Очаковской и Николаевской военно-морских баз, ранее участвовавших в обороне Очакова, Николаева и приморской крепости Кинбурн. При этом Очаковский батальон морской пехоты до начала войны именовался «141-й Местный стрелковый (караульный) батальон Очаковской военно-морской базы». К началу обороны Севастополя 2-й полк морской пехоты состоял из трех батальонов и насчитывал 1850 человек личного состава при 12 пулеметах. Кроме бригад и полков в сентябре – октябре 1941 года началось формирование отдельных батальонов морской пехоты из числа личного состава береговых частей ЧФ, находившихся в Севастополе. Это было связано с выходом немецких войск на Северные подступы к Крыму, к Перекопскому перешейку и началом там боев с 51-й армией.
Всего в Севастополе в сентябре – октябре 1941 года были сформированы следующие отдельные батальоны морской пехоты:
1) батальон тыла ЧФ;
2) батальон, сформированный из личного состава Балаклавского водолазного техникума и строительной роты флота (534 человека);
3) сводный батальон, сформированный из личного состава частей Охраны водного района, Службы наблюдения и связи Главной базы, 1-й и 2-й бригад подводных лодок, 1-й бригады торпедных катеров, 3-го отдела флота;
4) батальон морской пехоты АЗО (авиазенитной обороны), сформированный на основе роты аэростатных заграждений и личного состава ряда других частей ПВО Главной базы (572 человек и 12 пулеметов);
5) батальон, сформированный из личного состава ВВС ЧФ (900 человек, 2 станковых и 4 крупнокалиберных пулемета) – командир майор Литвиненко;
