В среднем в секторах, не считая орудий калибра 45 мм, 50-мм минометов и орудий в дотах, приходилось около 4 орудий и минометов на 1 километр фронта, а считая артиллерийские средства всех калибров, плотность достигала 9 орудий и минометов на 1 километр фронта обороны.
Управление артиллерией внутри секторов было централизовано. Береговая артиллерия через начальника артиллерии береговой обороны оперативно подчинялась начальнику артиллерии оборонительного района. Корабельная артиллерия находилась в непосредственном подчинении командующего флотом, но выполняла огневые задачи в интересах сухопутных войск по указанию и заявкам начальника артиллерии оборонительного района.
Управление основной массой зенитной артиллерии (9 дивизионов из 11) также было централизовано. Кроме того, вся зенитная артиллерия была подготовлена для стрельбы по наземным целям. Зенитные батареи имели свои наблюдательные пункты и держали тесную связь с начальниками артиллерии секторов, по требованию которых открывали огонь.
Немецко-фашистское командование, стремясь скорее захватить Севастополь и высвободить силы 11-й армии для операций на других направлениях, спешило возобновить наступление. Подтянув к Севастополю 30-й армейский корпус и перегруппировав силы, противник 11 ноября вновь перешел в наступление. Теперь против Севастопольского оборонительного района действовали 72-я, 50-я, 132-я и 22-я немецкие пехотные дивизии. Они имели в своем составе 13 артиллерийских дивизионов, танки и бронемашины и поддерживались авиационной группой около 100 самолетов.
Авиация противника базировалась на аэродромах в районах Евпатория, Симферополь, Джанкой. Противник превосходил войска Севастопольского оборонительного района в живой силе, в количестве артиллерийских средств и в танках.
Для нанесения удара вдоль шоссе Ялта — Севастополь противник нацелил 72-ю дивизию, усилив ее танками. Для нанесения второго удара в направлении Черкез-Кермен, долина Кара-Коба были использованы части 50-й дивизии и моторизованного отряда. Наступление поддерживалось авиацией, наносившей удары по боевым порядкам наших войск и по Севастополю. Кроме того, авиация противника действовала против наших кораблей на коммуникациях Севастопольского оборонительного района.
Против северного и северо-восточного фасов оборонительного района противник оставался относительно пассивным. Он производил оборонительные работы, на отдельных направлениях переходил в атаки небольшими подразделениями и периодически обстреливал наши части артиллерийским и минометным огнем.
Уже 9 ноября в бой с главными силами 72-й пехотной дивизии вступили части 40-й кавалерийской дивизии, находившиеся на передовых позициях в районе Варнутка. Под давлением превосходящих сил врага части 40-й кавалерийской дивизии отошли на передовой оборонительный рубеж.
13 ноября 72-я пехотная дивизия противника возобновила наступление и вклинилась в оборону 1-го сектора, но это вклинение было ликвидировано к исходу 14 ноября контратаками резервов 1-го и 2-го секторов. 15 ноября, введя в бой второй эшелон и свежую группу танков, 72-я пехотная дивизия противника оттеснила части 1-го сектора и вышла к Балаклаве и совхозу «Благодать». 16 ноября из общего резерва оборонительного района был введен в бой 1330-й стрелковый полк, который задержал дальнейшее продвижение противника.
С утра 18 ноября противник предпринял ожесточенные атаки в направлении на Камары, и к вечеру наши части были вынуждены оставить этот пункт. 21 ноября 514-й стрелковый полк контратаковал противника и выбил его из Камары.
На этом закончились боевые действия на правом фланге Севастопольского оборонительного района, где советские части остановили наступление противника на линии Балаклава, совхоз «Благодать», Камары, удержав все указанные пункты.
Войска 2-го и 3-го секторов в период с 13 по 18 ноября отбивали атаки частей 50-й пехотной дивизии, пытавшихся прорваться на Севастополь из района Черкез-Кермен по долине Кара-Коба. За 6 дней противнику удалось продвинуться здесь на 1–1,5 км и овладеть высотами 269,0 и 293,3. Все попытки дальнейшего наступления противника были отражены. Большую роль при этом сыграла контратака 54-го и 2-го Перекопского полков, осуществленная 14 ноября с высоты 319,6 в южном направлении во фланг и тыл частям противника. Враг понес потери и был вынужден остановиться. Возобновить здесь наступление он смог лишь 16 ноября и за три дня продвинулся всего на 300–400 м. В центре 2-го сектора врагу удалось захватить на самом переднем крае передового рубежа обороны высоту 287,4.
На других направлениях наступление противника успеха не имело. Атаки 22-й пехотной дивизии в направлении Колымтай, Эфендикой были полностью отбиты войсками 4-го сектора.
В результате стойкой обороны войск Севастопольского оборонительного района ноябрьское наступление врага было отбито. За 10 дней напряженных боев противнику удалось на отдельных участках вклиниться на 3–4 километра в передовую оборонительную полосу 1-го сектора и на 1–2 километра в стыке 2-го и 3-го секторов обороны.
Вследствие значительных потерь 11-й армии, действовавшей под Севастополем и на Керченском полуострове, немецко-фашистское командование было вынуждено 21 ноября прекратить наступление на Севастополь до середины декабря 1941 года.
Из мемуаров Э. Манштейна:
«16 ноября преследование было завершено, и весь Крым, за исключением Севастопольского крепостного района, был в наших руках.
Стремительными действиями 42-й армейский корпус сорвал попытку противника оказать нам сопротивление на Парпачском перешейке. Корпус взял важный порт Феодосию, прежде чем противник сумел эвакуировать через него сколько-нибудь существенные силы. 15 ноября корпус взял Керчь. Только незначительным силам противника удалось перебраться через пролив на Таманский полуостров.
30-му армейскому корпусу удалось расколоть главные силы противника на две части, осуществив смелый прорыв по горной дороге к расположенной на южном берегу Алуште, после того как Симферополь был взят еще 1 ноября передовым отрядом 72-й пехотной дивизии. Противник тем самым не только был лишен возможности создать оборону на северных отрогах гор, но и все его силы, оттесненные в горы восточнее дороги Симферополь — Алушта, были обречены на уничтожение.
Хотя преследование, таким образом, не удалось завершить захватом крепости Севастополь, оно всё же привело к почти полному уничтожению противника вне ее. Шесть дивизий 11-й армии уничтожили большую часть двух армий противника, насчитывавших 12 стрелковых и 4 кавалерийские дивизии. Спаслись через Керченский пролив и отошли в Севастополь лишь остатки войск, потерявшие все тяжелое вооружение. Если их удалось вскоре превратить в Севастополе в полноценные боеспособные войска, то это благодаря тому, что противник, имея господство на море, сумел обеспечить своевременный подвоз пополнений и техники.
Итак, первая попытка штурмом взять крепость Севастополь, начавшаяся 17 декабря, потерпела неудачу. За нами осталось преимущество более плотного окружения крепости, для которого требовалось меньше сил; мы также захватили удобные исходные позиции для последующего наступления. 30-й армейский корпус на юге также захватил важные пункты на местности, необходимые для последующего наступления. Но это было слабым утешением, если учитывать понесенные жертвы.