趁着德军将注意力转移到刻赤城以南，彼得罗夫马上着手第56集团军的第二次强渡。11月2日晚间，第18集团军格拉德科夫集群在埃利季根登陆场浴血奋战时，第56集团军在刻赤东北方向成功上陆。随后，他们迅速肃清了海岸附近的德军小股守备部队，在刻赤半岛东北角建立了一个更大的登陆场。
为了应对新的威胁，德军调整部署，将第98步兵师主力调往刻赤登陆场，将埃利季根登陆场留给了罗马尼亚军队。此后的一段时间，德罗军队在两个登陆场同时向苏军展开攻势，海空军也加强了封锁。由于北端的刻赤登陆场没有德国海军，那里的情况要好得多，越来越多的部队得以上陆，至12月4日，该登陆场累计上陆7.5万人、火炮582门、迫击炮187门、坦克128辆和764辆汽车。可即便拥有如此雄厚的兵力，他们始终没有突破德军的防线，而是被阻止在刻赤城东北地区。
在埃利季根登陆场的苏军格拉德科夫集群处境则越来越艰难。从海上输送物资的通道早已经被阻断，他们获取补给的来源只能依靠空军，伤员也无法转运。12月4日，罗马尼亚第6骑兵师和第3山地师的2个营，在德军1个强击火炮营、12个德军炮兵连的支援下，向守军发起猛攻，同时，德空军第3俯冲轰炸机联队和第52战斗机联队为地面罗军提供火力支援。
鉴于形势危急，彼得罗夫命令格拉德科夫组织突围，向北面的刻赤半岛苏军靠拢。可埃利季根登陆场有大量的伤员，苏军无法带着他们一起突围。12月6日，彼得罗夫
根据战前制定的计划，第56集团军动用近卫第2、第55步兵师和第32步兵师，还有1个海军陆战营，登陆兵力共3万余人，在半岛北部实施登陆；第18集团军组成格拉德科夫集群共9000余人，在半岛南部实施登陆，两军共计4万余人。根据战前制定的计划，苏军在登陆成功后，立即夺取半岛东部的刻赤和卡梅什布伦两处港口，以便第56和第18集团军后续部队顺利渡过海峡。
弗拉基米尔斯基的黑海舰队为支援登陆，组建了16个快艇队和辅助船队、2个炮火支援舰队和2个掩护舰队。上述舰队总计有119艘快艇、159艘辅助船只和其他运输工具。担任后方重炮火力支援的有667门76毫米以上口径的火炮、90门火箭炮。担任空中支援的是第4航空集团军，共有飞机1000余架。
10月31日下午，天气又开始变坏，临近登船时，天上还下起了雨。不愿意推迟进攻的彼得罗夫决定计划不变。当天傍晚，部队开始登船。21时，苏军登陆部队出发，驶入刮着狂风大浪的刻赤海峡。
即将登陆时，气象员向彼得罗夫报告，海上的风力已经达到6级，小型船只处于船翻人亡的危险。无奈之下，彼得罗夫命令第56集团军返航。
让人费解的是，这份命令没有发给列谢利泽的第18集团军登陆部队，该集团军先期登陆的格拉德科夫集群仍然奉命实施登陆作战。当晚，他们小心翼翼地驶过德军布设的海上雷区，抵近埃利季根海岸。11月1日4时50分，经过20分钟的炮火急袭，苏军开始登陆。天亮后，已有3000余人和18门火炮成功上陆。至11月3日，输送到埃利季根登陆场的苏军共计9418人、火炮39门、迫击炮28门和257.2吨物资。
德军对于苏军的登陆没有立即做出反应，第98步兵师在10月29日收到了一份撤退的命令。A集团军群司令克莱斯特本来就不想坚守刻赤海峡，驻守克里米亚半岛的兵力有限，而且刻赤半岛是一个狭长地带，苏军可能会从任何一处海岸实施登陆，从而重蹈1941年12月德军第42军兵败的覆辙。他主张将第5军撤到费奥多西亚港口一线，这里是刻赤半岛根部，向西就是克里米亚半岛腹地。10月29日的撤退命令是克莱斯特下达的，但得知消息的希特勒马上制止了这次撤退，命令德军不可以放弃刻赤半岛，他认为保留这里可以为以后向北高加索进攻提供基地。
两道相反的命令给第5军造成了混乱，德军的反击因此迟到了1个小时。5时20分，德军用探照灯把苏军的登陆地点照得雪亮，然后用火炮和迫击炮发射的炮弹落在了登陆场和海面上。正在近海岸的苏军舰船乱作一团，被迫撤离了登陆海域。在撤退途中，慌乱的苏海军闯进了刚才小心驶过的布雷场，多艘船只被水雷炸毁。最终，参加此次行动的129艘舰船损失了30艘。
上陆的苏军同样遭遇了德军的炮火打击。不过，他们在天亮后开始转入进攻，并在当天日终时，在埃利季根海岸以北地区建立了一个5公里宽、2公里纵深的登陆场。
为了阻止苏军的行动，德军把罗马尼亚第6骑兵师一部分兵力调到这里，企图配合德军第98步兵师和集团军配属的炮兵部队一同歼灭上岸的苏军。11月7日，德军向苏军发起了一次猛攻。守军格拉德科夫集群在己方飞机和塔曼半岛部署的重炮支援下，与德军展开恶战，并最终守住了这片滩头阵地。
随后，德军改变战术，把重点转为封锁刻赤海峡，以阻断苏军对登陆场守军的增援。在接下来的一个月中，苏德双方海军和空军在刻赤海峡进行了多次争夺制海权和制空权的战斗，德国人最终占得了上风。