До сформирования 37-й армии, готовность которой была определена к 15 ноября, главная задача Южного фронта и прикрывавшей Ростов 56-й Отдельной армии заключалась в том, чтобы сдержать противника и прикрыть сосредоточение ударной группировки, а также не допустить захвата немецкими войсками Ростова и плацдарма на южном берегу Дона.
Немецкое командование стремилось поскорее захватить Кавказ с его богатыми нефтяными районами. Поэтому 1-я танковая армия группы армий «Юг» после выхода к Таганрогу получила приказ уничтожить советские войска, находившиеся севернее Таганрога, и захватить плацдарм на южном берегу Дона между Ростовом и Цимлянской (200 км восточнее Ростова). После этого предполагалось развить наступление на юг и в первую очередь захватить Майкоп и Туапсе.
Командование группы армий «Юг», чтобы избежать штурма укреплений на подступах к Ростову, решило главный удар нанести в обход Ростова с севера через Шахты.
После захвата плацдармов на южном берегу р. Дон планировалось часть сил 1-й танковой армии повернуть на север с тем, чтобы совместно с войсками правого фланга 17-й армии, которые должны были прорваться на ворошиловоградском направлении, окружить войска Южного фронта в восточной части Донбасса.
Наступление противника началось утром 5 ноября. На правом фланге 9-й армии против двух дивизий, занимавших оборону от Дьяково до Лысогорка, перешли в наступление четыре немецкие дивизии (две танковые, одна пехотная и одна моторизованная), наносившие главный удар на Шахты.
Сражение сразу же приняло ожесточенный характер. Уже в первый день 9-я армия по указанию командования фронта нанесла контрудар по вклинившемуся на узком участке фронта противнику. Попытки врага в последующие дни развить удар в направлении Шахт и далее на Новочеркасск, Ростов успеха не имели. Лишь к исходу 8 ноября за четыре дня боев противнику ценою больших потерь удалось потеснить 9-ю армию на 30–35 км на восток. Однако тактический успех противника не был развит в оперативный.
В результате потерь, понесенных войсками противника, командованию группы армий «Юг» 8 ноября пришлось отказаться от дальнейшего наступления, и фронт на новошахтинском направлении стабилизировался до 17 ноября на рубеже Ровеньки, устье р. Б. Несветай. Стойкая и упорная оборона войск 9-й армии позволила произвести сосредоточение войск, объединенных в 37-ю армию, и подготовку их к контрнаступлению.
На ворошиловоградском направлении наступление противника к 21 ноября также было остановлено 12-й армией севернее Кадиевки.
Вынужденное отказаться от обходного маневра через Шахты, немецкое командование поставило перед 1-й танковой армией задачу — захватить Ростов ударом с северо-запада. 17 ноября противник возобновил наступление на Ростов. В этот же день началось контрнаступление войск Южного фронта, ударную группировку которых составляла 37-я армия. Немецкое командование вначале недооценило наступление советских войск и продолжало силами 1-й танковой армии выполнять задачу по захвату Ростова.
Главный удар противником был нанесен по 56-й Отдельной армии, занимавшей оборону на фронте протяженностью 75 км с оперативной плотностью 10–16 км на одну дивизию. К моменту наступления противника рубеж обороны не был подготовлен в инженерном отношении.
С утра 17 ноября на ростовском направлении развернулась ожесточенная борьба, длившаяся пять дней. Ценою больших потерь противнику удалось 21 ноября ворваться в город.
К этому времени советские войска, наступавшие на большекрепинском направлении, нависли над флангом и тылом ударной группировки противника в районе Ростова. Поэтому ни о каком продолжении наступления врага от Ростова на Кавказ не могло быть и речи. Его войска заняли оборону фронтом на север, восток и юг.
Борьба за Крым. К моменту выхода противника к крымским перешейкам (середина сентября) для их обороны были развернуты три стрелковые дивизии 51-й Отдельной армии, войсками которой командовал генерал-полковник Ф. И. Кузнецов. Оборонявшие первую позицию у Перекопа 106-я и 156-я стрелковые дивизии не сумели сдержать напора 46-й и 73-й пехотных дивизий LIV армейского корпуса и к 28 сентября отошли на ишуньские позиции.
Для усиления 51-й Отдельной армии Ставка Верховного главнокомандования 30 сентября решила эвакуировать Одесский оборонительный район и за счет его войск укрепить оборону Крымского полуострова. До прибытия войск из Одессы командующему 51-й Отдельной армией было приказано сосредоточить все силы для удержания Арабатской стрелки, Чонгарского перешейка, южного берега Сиваша и ишуньских позиций. На эвакуацию Приморской армии и выход ее к перешейкам потребовалось около трех недель. За это время противник оттеснил войска Южного фронта к Таганрогу и получил возможность возобновить наступление на Крым.
Для вторжения в Крым немецкое командование выделило 11-ю армию с румынским горным корпусом, всего семь немецких пехотных дивизий и две румынские бригады.
Главный удар противник наносил немецкими дивизиями через Перекопский перешеек; вспомогательный — румынским горным корпусом через Чонгарский мост. К 18 октября на Перекопском перешейке были сосредоточены четыре пехотные дивизии LIV армейского корпуса. Две дивизии XXX армейского корпуса, направлявшиеся к Перекопу, находились на полпути между Геническом и Перекопом; 132-я немецкая дивизия в это время подходила к реке Южн. Буг. Румынский горный корпус сосредоточивался к Геническу.
Советские войска в Крыму вместе с прибывшими четырьмя стрелковыми и одной кавалерийской дивизиями Приморской армии насчитывали к 18 октября в своем составе 12 стрелковых и четыре кавалерийские дивизии. Этих сил было вполне достаточно для организации прочной обороны крымских перешейков. На Черном море господствовал наш флот. Поэтому возможность высадки морского десанта противника исключалась; также маловероятна была и высадка воздушных десантов.
Однако командующий 51-й армией не сумел правильно оценить обстановку и разбросал свои силы по всему полуострову. Три стрелковые и две кавалерийские дивизии он держал на охране побережья, две стрелковые и одну кавалерийскую дивизии — в резерве. Для обороны перешейков были развернуты: на ишуньских позициях в одном эшелоне четыре стрелковые дивизии и на Чонгарском полуострове одна стрелковая дивизия. Две дивизии Приморской армии находились на марше из Севастополя к перешейкам и могли туда прибыть не ранее 23 октября.
Противник, перейдя 18 октября в наступление на ишуньские позиции, главный удар наносил двумя дивизиями на узком участке между железной дорогой и берегом Черного моря. 20 октября ему удалось прорвать ишуньские укрепления. Вместо организации контратак во фланг прорвавшемуся противнику командующий 51-й армией стремился закрыть образовавшийся прорыв и только 23 октября предпринял контратаку в лоб силами подошедших 25-й и 95-й стрелковых дивизий Приморской армии. Этой контратакой удалось задержать наступление немецких войск до 25 октября. Но с потерей удобных для обороны ишуньских позиций наши войска оказались в невыгодном положении на позициях, почти не подготовленных к обороне.
Для объединения действий войск 51-й и Приморской Отдельных армий и Черноморского флота по обороне Крыма по указанию Ставки Верховного главнокомандования было создано командование войсками Крыма. Командующим был назначен вице-адмирал Г. И. Левченко, заместителем по сухопутным войскам — генерал-лейтенант П. И. Батов.