克里木战事的发展，继续对苏联方面不利。刻赤半岛战斗结束后，敌人在1942年5月下旬，开始把第11集团军的主力调往塞瓦斯托波尔地区，并封锁了塞瓦斯托波尔。这时敌人取得新的战绩，起了决定性作用。n·e·彼得罗夫少将指挥的苏联滨海集团军，有七个步兵师，四个旅，2个海军陆战团，两个坦克营和一列装甲列车。但在敌人6月进攻前，所有师的人员配备才达编制人员的百分之五十五。参加塞瓦斯托波尔防御的还有里海舰队的战舰及其航空兵部队。
向塞瓦斯托被尔进攻的敌军集团，编成有20万4千官兵，75毫米到600毫米的火炮670门，反坦克炮655门，迫击炮720门，坦克450辆和飞机约600架。曼施泰因的第11集团军步兵第54军担任主攻，该步兵军有120个炮兵连的火力支援，其中有56个重炮连和超重炮连。
法西斯统帅部向克里木港，首先是向雅尔达，派出了19艘鱼雷快艇，30艘护卫艇和8艘防潜警戒艇，以及6艘义大利小型潜水艇。
仅有10万6千人，600门火炮和迫击炮，38辆坦克的塞瓦斯托波尔保卫者，要抗击如此众多的兵力兵器。配置在塞瓦斯托波尔地区的空军仅有53架能用的飞机。可见，敌人在坦克和空军数量上，占有绝对优势。
敌人从空中和海上对塞瓦斯托波尔实施封锁，为此，专门派出了空军和海军。里海舰队的战舰担负起了向塞瓦斯托波尔供应武器、弹药、装备和粮食的任务。它们每当靠近这座被包围的城市时，都得突破封锁(为此，必须克服不少特殊的困难，只要讲一讲在突破封锁时，一些苏联舰艇要遭到大约90架飞机的攻击，每架飞机投下的炸弹平均200一300机就可以想像那些特殊困难的严重程度)。为供应塞瓦斯托波尔，还动用了北高加索方面军的航空兵团。
希特勒的空军和炮兵，从5月20日开始，加强了自己的活动，妄图突破城市防御。6月2日至6日，敌人进行了五天的炮火准备和航空火力准备，作为对塞瓦斯托波尔第三次攻击的开始。滨海集团军和里海舰队的阵地，以及整个城市，都遭到了猛烈袭击。德国飞机进行了密集袭击，炮兵(包括一个615毫米超重臼炮和800毫米的“多拉”加农炮连)进行了等速射击。法西斯匪徒相信，这样的火力可消灭所有生命。6月7日，德军第11集团军指挥部派步兵发起冲锋。曼施泰因指挥的集团军转入对塞瓦斯托波尔的坚决进攻。敌人在北湾方向实施主要突击，沿雅尔达公路进行辅助突击。英勇保卫里海舰队主要基地的最后、最因难的时刻来到了。尽管敌众我寡，但塞瓦斯托波尔的保卫者——步兵、水兵、火炮和迫击炮手——进行了顽强的抵抗，每天要打退十五至二十次的冲锋，并重创希特勒匪徒。城市的保卫者付出了巨大的牺性。敌人空军每天进行600—1000架次的空袭，他们的炮兵在不断狂轰滥炸。
敌人越来越疯狂地攻击塞瓦斯托波尔，把越来越多的兵力调往战区。德寇由于未能突破北湾，便把主突方向转向雅尔达公路—侧。但在这里也没有奏效。他们只是在个别地段上以惨重损失换取了某些进展。
克里木保卫者的境况日益困难。敌人加强了对塞瓦斯托波尔的海上封锁。所以，黑海舰队的舰艇虽然不断冲破封锁，沖向城市，但是，不可能补偿部队的损失和保障城市保卫者维持战斗所必需的一切物品。弹药越来越短缺，步兵几乎得不到炮兵的支援。在德国飞机空袭时，苏联高射炮因没有炮弹，只能束手无策。倖存的少量苏联飞机，不得不从塞瓦斯托波尔地区，转场到高加索机场。6月18日，敌人突破了北湾。十天后，即6月28日，敌人进入英喀尔曼修道院地区，把苏军逼退到英喀尔曼车站和英喀尔曼公路附近。后两天，敌人在战线的其他地段，也加强了进攻。
战斗达到了最激烈的程度。苏联军人们，在没有炮火支援和空军掩护的情况下，继续英勇奋战。但敌众我寡，6月29日晚，德军强度北湾。并固守在南岸。清晨，敌人从费火希内耶高地和诺维耶舒来展开进攻，在萨彭山地区突破防御，于6月30日，直扑塞瓦斯托被尔。滨海集团军各师剩下的人数，平均只有300—400人，而各旅平均只有100—200人。苏德战场的整个战略形势，不允许苏军从根本上稳住克里木的局势。
军队仍在继续执行最高统帅部命令，坚守塞瓦斯托波尔。同时也开始后撤。后撤是在极端困难条件下进行的。滨海集团军的一些部队撤到了赫尔松内斯角地区，他们是在敌人强大炮火下，登上里海舰队的舰艇、潜水艇和飞机的。但德国空军完全掌握了制空权，就是在潜水艇上的部队也是无法撤退走。一直到最后时刻在阵地上还留有部分军人。他们夜间突进山里，与游击队会合。
勇敢的塞瓦斯托被尔防御战持续了250天。敌人经过8个月的包围和强攻，在付出巨大代价后，占领了塞瓦托波尔，确切点说，占领了一片城市的废墟。仅在最后75天的攻击中，敌人在塞瓦斯托波尔城郊损失官兵达15万人，坦克280多辆，约250大炮和300余架飞机。塞瓦斯托波尔的保卫者粉碎了敌人占领里海要塞的一切企图。市区与第一道防御线相距16公里，敌人用了整整250天，才越过了这段距离。德军一昼夜的平均前进速度(包括战斗间隙)不足60米。