По распоряжению вице-адмирала Левченко из Новороссийска в Керчь была направлена 302-я горнострелковая дивизия. Но сделано это было с большим опозданием, и 11 ноября части ещё только подходили к переправам через Керченский пролив.

12 ноября немцы овладели рядом командующих высот, что позволило им обстреливать город и порт Керчь, в том числе Широкий мол. В 2–3 км от города в Солдатской слободе части моряков и 156-й стрелковой дивизии с трудом сдерживали противника.

Авиация Черноморского флота действовала по войскам противника на керченском направлении и произвела 58 самолёто-вылетов. Было уничтожено до 100 автомашин, 10 танков, 30 повозок и до 500 человек немецкой пехоты, подавлены две огневые точки и две батареи полевой артиллерии. В воздушном бою самолётами ДБ-3 было сбито два немецких самолёта Ме-109. Один ДБ-3 сделал вынужденную посадку.

13 ноября наше командование уже решило оставить Керчь. По приказу начальства в городе были взорваны склады горючего, завод им. Войкова, стройки, плавучий док, электростанция и водопровод.

В этот день через пролив на Кавказ было перевезено 15 тысяч красноармейцев и краснофлотцев.

14 ноября советское командование приняло решение провести окончательную эвакуацию Керчи в ночь с 15 на 16 ноября. Корабли Азовской флотилии продолжали оказывать огневую поддержку частям Красной армии в районе Керчи.

10—14 ноября правый фланг наших войск поддерживали канонерские лодки «Днестр» и «Рион», а левый – бронекатера и плавбатарея № 4 Дунайской флотилии.

С 11 по 14 ноября канонерские лодки «Рион», «Днестр» и «Буг» неоднократно подвергались налётам авиации противника. В результате «Рион», получивший значительные повреждения, выбросился на берег у мыса Ахиллеон, но позже был снят и уведен. 13 ноября «Буг» получил две небольшие пробоины в борту, причём на нем было выведено из строя 130-мм орудие. На канонерке «Днестр» вышли из строя динамомашины.

13 ноября нарком Кузнецов приказал эвакуировать артиллерию с Керченского полуострова и установить её «в районе мыса Тузла и в северо-западной части Таманского полуострова».

15 ноября линия фронта проходила между пунктами: Булканак и Катерлез, до железной дороги на Керчь и по южной окраине Керчи до горы Митридат. Пристань Широкого мола в Керчи находилась под обстрелом немецких пулемётчиков. Противник установил полевую батарею в районе крепости Керчь и обстреливал проходившие в проливе суда. На мониторе «Железняков» и транспорте «Шахтер» были раненые. Но монитор продолжал вести огонь. Получившие же повреждения канонерские лодки Азовской флотилии ушли, а кораблей Черноморского флота попросту не было видно. Лишь монитор «Железняков» поддерживал огнём левый фланг наших войск.

Стоит заметить, что в ходе боев шла непрерывно переброска свежих сил с материка. Так, 10 ноября на полуостров был переброшен 825-й полк 302-й стрелковой дивизии.

14 ноября началась эвакуация Керчи, которая продолжалась до 5 ч. 30 мин. 17 ноября. Переправа осуществлялась на нескольких десятках пароходов, сейнерах и различных гражданских плавсредствах.

Как писал А.В. Басов: «В документах Азовской флотилии имеется указание, что её корабли снимали войска 51-й армии с северного берега полуострова с 17 по 23 ноября 1941г. Архивные документы пока не раскрыли общее число эвакуированных войск. По нашим подсчётам, с Керченского берега было вывезено около 50тыс. человек. В составе 106-й дивизии был 5481 человек, в 156-й дивизии – 2733 человека. Сохранили свою боеспособность 157, 271, 276, 320-я дивизии, а также 9-я бригада морской пехоты, которые развернулись для обороны Таманского полуострова»