На косе Чушка и западной оконечности Таманского полуострова было сосредоточено 667 орудий калибром от 203 до 76 мм и 90 установок PC. Общая численность советских войск составляла 150 000 человек.
Воздушное прикрытие должны были обеспечить свыше 1000 самолетов 4-й воздушной армии и авиации флота.
Несмотря на явную материальную необеспеченность, в войсках царило оптимистическое настроение. Господствовало мнение, что понесшая потери на Кубани и при эвакуации с Тамани 17-я армия, которой грозила к тому же полная блокада, не станет упорно держаться за Крым, и высадиться на Керченском полуострове будет не слишком трудно. Имелись даже «не проверенные пока данные», что немцы якобы уже начали отход.
Общее руководство операцией возлагалось на командующего Северо-Кавказским фронтом генерала Петрова и его помощника по морской части командующего Черноморским флотом вице-адмирала Л.А. Владимирского. Высаживаемые войска оставались в подчинении своих командармов, которые руководили их действиями как в период подготовки, так и после высадки.
Операцию планировалось начать в ночь на 28 октября одновременно на обоих направлениях, однако из-за разыгравшегося шторма ее пришлось отложить на три дня.
На Керченском полуострове на широком фронте оборонялись части 98-й немецкой пехотной, 6-й румынской кавалерийской и 3-й румынской горнострелковой дивизий с частями усиления, всего около 60 000 солдат и офицеров. На побережье были развернуты 175 орудий полевой и противотанковой артиллерии, 11 минометных и 23 зенитные батареи. Керченский пролив и подходы к нему были минированы. В портах Керчь, Феодосия, Камыш-Бурун была сосредоточена корабельная группировка, насчитывавшая 30 быстроходных десантных барж, 25 сторожевых и торпедных катеров, 6 тральщиков и другие вооруженные суда. Зная уникальную способность советских генералов наступать на одни и те же. грабли, германское командование просто не могло не ожидать высадки крупного десанта противника на побережье Керченского полуострова. Более того, минная обстановка в южной части пролива позволяла с большой вероятностью прогнозировать, что высадка наиболее вероятна в северной части побережья.
Вечером 31 октября в Темрюке и на Тамани началась посадка войск на корабли и суда. На керченском направлении в качестве первого эшелона десанта должны были высаживаться две дивизии 11-го гвардейского стрелкового корпуса генерала В.Ф. Сергацкого. В качестве штурмового отряда с ними шел 369-й отдельный батальон морской пехоты. Через сутки в качестве второго эшелона планировалась высадка еще одной стрелковой дивизии. Вслед за 11-м гвардейским должен был высаживаться 16-й стрелковый корпус под командованием генерала К.И. Провалова. В район Эльтигена в первом эшелоне десантировались 318-я Новороссийская и 117-я гвардейская стрелковые дивизии, 255-я морская бригада и 386-й батальон морской пехоты. За ними должны были последовать остальные части 20-го стрелкового корпуса.
Десантные отряды должны были выйти на старт к 24 часам. Однако погода вновь подвела синоптиков: усилился ветер, на Азове и в проливе начинался шторм. Все это сказывалось на соблюдении графика, сдвигая все этапы операции на полтора-два часа. Артиллерийские огневые позиции на косе Чушка почти полностью оказались в воде. Адмирал Горшков предложил отложить операцию, однако командующий Черноморским флотом его не поддержал. На запрос Петрова адмирал Владимирский авторитетно заявил: «Шторма не будет. А если пролив и будет шуметь, то это усыпит бдительность противника».
Когда отряды Азовской флотилии вышли в открытое море, шторм достиг силы шести баллов. Сборище из 150 маломореходных и вовсе немореходных, перегруженных людьми, боеприпасами и снаряжением плавсредств, просто физически не могло в таких условиях, да еще ночью, преодолеть 20 миль от Темрюка до крымского берега. Часть из них туг же утонула или была выброшена на берег. Поэтому командующий фронтом вынужден был дать распоряжение Горшкову и командарму Мельнику вернуть десанты в исходное положение.
На Тамани ситуация развивалась аналогично. Корабли в места посадки войск 18-й армии прибывали крайне медленно, некоторые не пришли вовсе. Пришлось увеличить нагрузку на прибывшие суда, оставить на берегу часть артиллерии. В открытое море десант вышел лишь в 3 часа утра 1 ноября.
«Уже здесь, на старте, нарушилась стройная система боевых порядков, — вспоминает бывший командир 318-й стрелковой дивизии генерал Г.Ф. Гладков. — Погода делалась все хуже. Волны швыряли суда из стороны в сторону. Катера с трудом буксировали плоты с материальной частью. Передовые отряды, шедшие на плоскодонных мотоботах, перемешались между собой. С передового флагманского корабля мы с тревогой наблюдали эту нерадостную картину…»
Тем не менее корабли держали курс на Крым. Несмотря на то что «пролив шумел», бдительность противника это не усыпило. Десантные отряды были обнаружены в трех километрах от берега. В 4 часа 30 минут по сигналу с судов передового отряда с Тамани была проведена сильная артиллерийская подготовка. 51 тяжелое орудие подвижных дивизионов Потийской и Туапсинской баз и 140 армейских пушек ударили по четырехкилометровому фронту высадки, а затем перенесли огонь дальше, на 500 метров от уреза воды. Однако стрельба вслепую с одного берега пролива по другому не смогла подавить огневую систему противника:
«Снова несколько прожекторов осветили десант. Их лучи задерживались на судах, как бы подсчитывая наши силы. Потом в небе появились сотни осветительных ракет, и противник начал обстрел. Снаряды рвались всюду. Вокруг флагманского катера то и дело поднимались серые колонны воды.
Вода ревела, обрушиваясь на палубу. С некоторых катеров повалил черный дым. Непроглядный мрак беспрестанно сменялся ярким, обнажающим светом. В те моменты, когда отважные летчицы Таманского полка направляли свои самолеты на прожекторные установки противника, свет выключался. Самолет уходил, и снова прожектористы протягивали свои дьявольские щупальца к десанту. Здесь мы понесли первые потери. Затонуло несколько мелких судов.
Слева от флагмана грохнуло три взрыва. Мы видели, как развалился подорвавшийся на минах катер. На нем был штаб 31-го полка во главе с полковником Ширяевым… Справа загорелся еще катер. Было видно, как матросы сбивают пламя. «Руби буксир!» — отчаянно прокричал чей-то голос. Обрубленный конец хлестнул по волне. Плот с двенадцатью противотанковыми пушками встал дыбом и исчез во тьме».
Вот так около 5 часов началась высадка первого броска частей 18-й армии в районе Эльтигена и коммуны «Инициатива». Сильный прибой заливал малые суда и шлюпки. С глубоко сидящих катеров, которые не могли подойти к пляжу, бойцы добирались до берега вплавь и с «полундрой» по минным полям шли в атаку. Плоскодонные плавучие средства выбросили штурмовые отряды, но ни одно из них не вернулось: «Это была самая трагическая ошибка в плане десантной операции. Расчет был на плоскодонные суда: доставив передовые отряды, они должны были возвратиться и, курсируя между кораблями, баржами и берегом, высадить в несколько приемов весь десант. Но большинство плоскодонных судов сразу вышло из строя. Некоторые погибли от огня, несколько подорвались на минах. Эти неизбежные потери мы учитывали и предвидели. Мы не учли силу шторма: основная часть плавсредств штормовая волна выбросила на берег и разбила о камни. Высаживаться теперь было не на чем».
В этот момент моряки получили приказ возвращаться в базу: «Корабли разворачивались и уходили. Они уходили от крымского берега. А там возле самой воды маячила чья-то фигура, потрясая руками над головой».
Всего в течение ночи удалось высадить на берег немногим больше двух тысяч человек в основном из состава 318-й стрелковой дивизии и отдельной морской бригады, восемнадцать 45-мм пушек и пятнадцать минометов. На крымском берегу не оказалось ни одной штабной группы и ни одного командира полка. Отдельные подразделения, не имея общего руководства, действовали самостоятельно. Из 121 единицы различных катеров и высадочных средств, принимавших участие в переброске войск, погибло 37 единиц и 29 вышли из строя, получив различные повреждения.
К рассвету десантникам удалось захватить в районе Эльтигена плацдарм до 5 км по фронту и до 2 км в глубину. Днем в поселок на одиночном мотоботе прорвался полковник Гладков с управлением 318-й дивизии.
Немцы старались в кратчайший срок сбросить десант в море, однако тот зацепился прочно. Большую помощь в удержании плацдарма сыграли огонь тяжелой артиллерии с Таманского полуострова и авиационная поддержка. В течение 1–3 ноября советские штурмовики помогли отразить 37 атак противника, группами по 8–10 самолетов. «Илы» почти непрерывно висели над полем боя. Только в течение 1 ноября штурмовая авиация флота совершила около 600 самолето-вылетов для поддержки высадившихся частей. По воздуху доставлялись боеприпасы и продовольствие.