Общее наступление войск Южного фронта на Крым началось 28 октября 1920 года. Уже на следующий день М.В. Фрунзе докладывал в Москву: «Наступление армий фронта развивается успешно. К 12 часам 29 октября в общей сложности нами атакованы и разбиты все номерные пехотные дивизии противника, кроме одной Дроздовской… Пути отхода на Перекоп отрезаны…»
4 октября М.В. Фрунзе получил директиву главного командования за подписью С.С. Каменева и начальника штаба Реввоенсовета П.П. Лебедева с требованием немедленно «перейти к выполнению второго этапа операции, т. е. к овладению Крымским полуостровом атакой открытой силой, не останавливаясь перед жертвами…»
Штурм Перекопа начался 7 ноября 1920 года, в третью годовщину Октябрьской революции. Безусловно, эта дата была выбрана не случайно. Уже тогда у советских руководителей появилась тенденция докладывать о больших делах по случаю различных юбилеев.
С фронта на перекопские укрепления наступали главные силы 51-й стрелковой дивизии под командованием В.К. Блюхера. За ними, ожидая прорыва, практически вплотную двигались войска 6-й армии. Штурм Перекопа осуществлялся лобовыми атаками многочисленных «волн цепей» пехоты. Потери в живой силе были огромными.
Одновременно около трех дивизий начали скрытно переправу через Сиваш. Подъем воды в Сиваше грозил отрезать части, находившиеся на Литовском полуострове. В отчаянии М.В. Фрунзе просит 8 ноября В.К. Блюхера захватить вал на Перекопе. Но противник и так уже сражался из последних сил. В ночь на 9 ноября он оставил перекопские позиции. Началось наступление советских войск в глубь Крыма. Войска М.В. Фрунзе стремительно двигались к юшанским позициям противника.
На чонгарском направлении действовала 4-я армия. Начав наступление в ночь на 11 ноября, она, преодолев сопротивление противника, ворвалась в Крым и создала угрозу юшанским позициям врангелевских войск. В образовавшийся прорыв была введена подвижная группа фронта — обе конные армии и 30-й конный корпус.
11 ноября 1920 года М.В. Фрунзе обратился по радио к генералу П.Н. Врангелю с предложением прекратить сопротивление. Сложившим оружие была обещана амнистия. Об этом обращении информируются все войска Южного фронта. Они получают директиву, в которой, в частности, указывается: «Революционный Военный Совет Южного фронта сегодня послал радио Врангелю, его офицерам и бойцам с предложением сдаться в 24-часовый срок, в котором обеспечивает сдающимся врагам жизнь и желающим — свободный выезд за границу».
В.И. Ленин, на другой день узнавший об этом обращении, гневно писал М.В. Фрунзе: «Только что узнал о Вашем предложении Врангелю сдаться. Крайне удивлен непомерной устойчивостью условий… Если же противник не примет этих условий, то, по-моему, нельзя больше повторять их и нужно расправиться беспощадно». Но опасения В.И. Ленина оказались напрасными. Генерал П.Н. Врангель скрыл предложение М.В. Фрунзе от своих войск, обрекая их на поражение.
12 ноября у Карповой балки (северо-восточнее озера Красное), разгорелось одно из последних ожесточенных сражений врангелевской конницы генерала Барбовича и Второй Конной армии Ф.К. Миронова. Две плотные конные лавы рванулись навстречу друг другу. Но вдруг в самый решающий момент красные конницы расступились и перед противником оказалось 250 пулеметов на тачанках. Первые ряды конницы Барбовича были сметены свинцом, остальные повернули назад. Сопротивление белых в Крыму было окончательно сломлено.
Началась эвакуация белых из Крыма. По свидетельству многих очевидцев, она везде, кроме Феодосии, проходила спокойно и организованно. Войска оторвались от преследовавших их частей Красной армии на несколько переходов и погрузились на суда без особых трудностей. Всего Врангель из Крыма эвакуировал 150 тысяч человек, из которых только 50 тысяч были солдатами и офицерами его армии. В числе эвакуированных находилось свыше 100 тысяч гражданских лиц. Остальные военнослужащие, особенно казаки, были брошены на произвол судьбы и в большинстве своем погибли от рук красноармейцев.
Вышедшие в море суда с остатками врангелевских войск некоторое время находились неподалеку от берегов Крыма, словно не решаясь покинуть Родину. Реально же обсуждался маршрут следования, пугала нехватка продовольственных запасов и воды. Фрунзе стало известно об этом. 15 ноября он приказывает командующему морскими силами Южного фронта «развить самую энергичную работу подводных лодок и ликвидировать попытки противника ускользнуть морем из-под наших ударов».
Выполнить это указание также не удалось. В распоряжении советского командования на Черном море была всего одна подводная лодка, которая по причине неисправности не смогла выйти в море. Суда с беженцами из Крыма спокойно ушли в море и взяли курс на Константинополь.
15 ноября войска Красной армии заняли Севастополь, на следующий день они вошли в Керчь. Все крымские дороги были забиты военнопленными, которых разоружали, переписывали и сгоняли в овраги. В крымских городах в спешном порядке разыскивали скрывшихся белогвардейцев и их пособников, учреждали органы советской власти.
16 ноября 1920 года стало днем окончания Гражданской войны в Европейской части Советской России. 25 ноября 1920 года М.В. Фрунзе был награжден Почетным революционным оружием — шашкой с надписью «Народному герою». Почетным революционным оружием также были награждены К.Е. Ворошилов и А.И. Корк. Ф.К. Миронов и Н.Д. Каширин, кроме почетного революционного оружия получили также и ордена Красного Знамени. Начдив В.К. Блюхер за штурм Перекопа получил второй орден Красного Знамени. Постановление Совета Труда и Обороны всем военнослужащим, состоявшим в списках частей, штабов и учреждений Южного фронта на 20 ноября, был выдан месячный оклад жалования.
С захваченными в плен врангелевцами поступили жестом). Около 50 тысяч пленных солдат и офицеров были безжалостно истреблены своими соотечественниками, носившими на фуражках красные звезды. Особенно свирепствовал «интернационалист» Бела Кун, который от имени Реввоенсовета фронта требовал быть беспощадным к врагам трудового народа. Безусловно, М.В. Фрунзе знал об этих зверствах, но ничего не предпринял, чтобы помешать им. Гражданская война требовала больших человеческих жертв, а победителей, как известно, не судят.
Что касается вопросов военного искусства во время Крымской операции Южного фронта, то долгие годы она считалась образцовой и детально изучалась в военных училищах и военных академиях. Безусловно, ряд удачных решений в этой операции имела место. В частности, заслуживает внимание сочетание сильного отвлекающего фронтального удара с фланговым обходом войск через Сиваш. Врангелевское командование было слишком плохого мнения о красных командующих, чтобы допустить такое сочетание. Переход Сиваша оказался неожиданным.
Заслуживает внимания идея развития тактического успеха в оперативный силами конных армий и отдельного конного корпуса. Эти был первый в военной истории случай использования таких масс конницы для развития тактического успеха в оперативный. Благодаря использованию конницы наступление в глубине велось в высоких темпах. В результате расстояние от перешейков до Севастополя, равнявшееся почти 160 километрам советские войска преодолевали за 8 суток со средним темпом около 20 километров в сутки. Благодаря этому ноябрьская операция войск Южного фронта в качестве образцовой вошла во все советские учебники по военной истории.