Вернувшись в Батум, броненосцы простояли там до 19 апреля, когда были вызваны в Трапезунд, чтобы присутствовать при торжественном входе русских войск в город.
Русские войска заняли Платану и продвинулись примерно на 50 км к западу от Трапезунда. Дальнейшее продвижение не входило в планы русского командования.
Русские оперативно увеличили число причалов в Трапезундском порту, гавань огородили противолодочной сетью, возвели береговые батареи, на вооружение которых поступили 152/ 45-мм пушки Кане и 152-мм пушки в 190 пудов образца 1877 г. В Трапезунд был перебазирован отряд гидросамолетов.
После занятия Трапезунда стало ясно, что наличных сил Приморского отряда недостаточно для гарантированного удержания всего плацдарма. Командование Кавказской армией потребовало от Ставки подкрепления в составе двух пехотных дивизий. В середине апреля Ставка сообщила, что две дивизии будут выделены, и предложила договориться с командованием флота об их доставке и высадке.
В конце апреля Ставка уведомила, что в первую очередь подлежит перевозке 127-я пехотная дивизия в составе 18 тыс. человек, 2,1 тыс. лошадей, 36 орудий, 200 голов скота, 800 повозок и 50 тыс. пудов фуража и грузов. Вслед за ней перевозке подлежала 123-я пехотная дивизия почти такого же состава.
Портом посадки обеих дивизий был выбран Мариуполь. Там имелись удобные причалы, упрощалась доставка войск по железной дороге, а главное — в Азовском море не появлялись германские подводные лодки.
13 мая в Мариуполе началась посадка 127-й пехотной дивизии. Выяснилось, что перевезти надо 17 тыс. человек десанта, 4,3 тыс. голов лошадей и скота, 1500 повозок и 60 тыс. пудов груза.
Утром 16 мая посадка была завершена. Транспортная флотилия в составе 30 транспортов вышла в море, взяв курс на Керченский пролив.
Одновременно с выходом транспортов из Мариуполя для их встречи и конвоирования были посланы к Керченскому проливу крейсера «Кагул», «Память Меркурия», «Алмаз», авиатранспорт «Александр I» и эсминцы.
17 мая корабли конвоя заняли в Керченском проливе намеченные им районы. «Алмаз» и «Александр I» приступили к воздушной разведке, спуская поочередно свои гидросамолеты до тех пор, пока транспорты окончательно не миновали район Керченского пролива.
Главные силы в составе обоих дредноутов составляли прикрытие. «Императрица Мария» прикрывала непосредственно транспорты, а «Екатерина II» держалась у Босфора, поддерживая связь с дежурившей у пролива подводной лодкой на случай выхода «Гебена».
Весь переход транспорты совершили благополучно. В ночь на 18 мая погода засвежела, появилась крупная зыбь, от которой сильна страдали перевозимые войска и лошади.
На рассвете 19 мая открылись берега Лазистана, и в 5 часов утра начальник конвоя приказал «Александру I» и «Алмазу» начать воздушную разведку по всему району подхода к Кавата-Шан. С приближением транспортов к пункту высадки десант был встречен эсминцем, под проводкой которого транспорты одной колонной стали входить на рейд высадки.
К этому времени все средства высадки уже были развернуты согласно приказаниям начальника высадки: рейд был огорожен поставленной в ночь на 19 мая сетью, и входы в него были тщательно протралены; внутренние линии охраны из канонерских лодок, тральщиков, малых миноносцев и охранных катеров заняли свое место по диспозиции; база высадки развернула свои средства на участках берега и сосредоточила выгрузочные боты и самоходные баржи у мест стоянок транспортов.
По мере входа транспортов на рейд освобождавшиеся миноносцы конвоя вступали во внешнюю линию охраны, намеченную в 6 милях от внутренней. Причем крейсера «Кагул» и «Память Меркурия» были выдвинуты далеко на запад за Трапезунд, находясь первый в 10 милях на север от мыса Иерос, а второй — от того же мыса на 30 миль на северо-запад. Здесь же вне видимости с берега держался дредноут «Императрица Мария» с нефтяными миноносцами. «Екатерина II» находилась у Босфора.
Высадка началась 19 мая в 7 ч 30 мин и закончилась к 14 часам 20 мая. Было высажено 16 840 человек, 4208 лошадей и скота, 36 орудий, 1385 повозок, кухонь и двуколок и 60 тыс. пудов (983 т) груза.
21 мая в 4 ч 30 мин, получив сообщение, что в море неприятельских судов не обнаружено, транспортная флотилия вышла в море и направилась в Мариуполь для перевозки 123-й пехотной дивизии.
Германо-турецкие силы практически не мешали высадке. «Гебен» с 26 марта по 22 мая находился в ремонте. «Бреслау» в этот период выходил с 3 по 8 мая для заградительных операций у Дуная и Евпатории, а затем, с 30 мая по 2 июня, для доставки снаряжения и боеприпасов в Синоп и Самсун.
К 24 мая транспорты, участвовавшие в перевозке 127-й пехотной дивизии, вновь сосредоточились в Мариуполе. Там 28 мая началась погрузка 123-й пехотной дивизии. 30 мая флотилия транспортов вышла из Мариуполя. Из-за отсутствия артиллерии при 123-й дивизии число транспортов было уменьшено с 30 до 21. Высадка производилась на необорудованное побережье. Как и в прошлую высадку, транспорты были огорожены сетевым заграждением от вражеских подводных лодок.
Высадка началась 2 июня в 6 ч 40 мин. Спокойное состояние моря позволило до полудня свести всю пехоту на намеченные участки берега. Но затем на море появилась зыбь и увеличился прибой, что значительно усложнило выгрузку. К 17 часам сила прибоя стала настолько велика, что сперва пришлось отказаться от использования ботов и самоходных барж, а вскоре и эльпидифоры оказались не в состоянии удерживаться во время выгрузки на кормовых якорях.
На некоторых участках высадки, наиболее закрытых, все же удалось использовать эльпидифоры. Приткнув их к берегу и удерживая от выброса на берег буксирами, эьпидифоры использовали в качестве пристаней для самоходных барж. С некоторыми перебоями высадка продолжалась до темноты, когда уже стало опасно пользоваться этими импровизированными пристанями. В 22 часа выгрузка приостановилась. Так как погода обещала ухудшиться, 12 выгрузившихся транспортов вместе с судном начальника транспортной флотилии и со всей внешней охраной с наступлением темноты ушли в Батум. Восемь транспортов осталось неразгруженными, и морское начальство, непонятно чего испугавшись, велело им идти в Батум.
Всего было перевезено 17 825 человек, 2197 лошадей, 800 повозок и 800 т груза. Из этого числа невыгруженными остались 100 повозок, 900 лошадей, 1050 человек обозной команды и 650 т груза, которые были доставлены затем из Батума в Трапезунд на местных транспортных средствах.
На этом совместные действия армии и флота на Трапезундском направлении в основном закончились. В дальнейшем усилия флота были направлены на усиление Трапезундского укрепленного района и создание базы снабжения Кавказской армии.
Для обороны Трапезунда и его района с моря состав Батумского отряда пополнился бригадой броненосцев «Евстафий», «Иоанн Златоуст» и «Пантелеймон», базировавшихся в Батуме. Этих сил было достаточно как для прикрытия района от «Гебена», так и для поддержки сухопутного фронта в случае, если турки предприняли бы операцию против Трапезунда. Однако в дальнейшем, вплоть до фактического прекращения в 1917 г. боевых действий в прибрежном районе, происходили только мелкие стычки на различных участках приморского фронта, требовавшие по большей части огневой поддержки только эскадренных миноносцев.