К началу июня в состав Приморской армии, которой командовал генерал-майор Петров И. Е., входили семь стрелковых дивизий [25, 95, 109, 172, 345, 386 и 388-я стрелковые дивизии.], четыре бригады [7, 8, 9 и 79-я бригады морской пехоты], два полка морской пехоты, два танковых батальона (38 танков Т-26) и один бронепоезд. Артиллерия состояла из семи полков дивизионной артиллерии, трех армейских артиллерийских полков, одного армейского минометного дивизиона и одного гвардейского минометного дивизиона (М-8). Всего насчитывалось 606 орудий и 1061 минометов.

В феврале 1942 г. в Севастополь начали поступать противотанковые ружья, и к 1 июня их число было доведено до 500.

Обеспеченность боеприпасами составляла для различных калибров от 2 до 7 боекомплектов, кроме мин, которых было очень мало.

Авиация, базировавшаяся на аэродромах Севастопольского оборонительного района, насчитывала 53 исправных самолета.

В секторах обороны боевые порядки строились в два эшелона. В резерве оборонительного района находились 345-я стрелковая дивизия, два полка 388-й стрелковой дивизии и половина сил 7-й бригады морской пехоты. 9-я бригада морской пехоты была растянута вдоль побережья Херсонесского полуострова для наблюдения за подступами к нему с моря.

За период с 1 января по 1 июня 1942 г. боевые корабли и транспортные суда перевезли, кроме вышеуказанных войсковых соединений и маршевых рот, 77,5 тыс. т различных грузов, главным образом боеприпасов и продовольствия. Обратными рейсами корабли и транспорты эвакуировали раненых и население Севастополя. К началу июня 1942 г. были полностью эвакуированы все военно-промышленные предприятия, за исключением мелких, непосредственно обслуживающих боевые действия войск. Все морские перевозки происходили в условиях активного воздействия авиации противника, его торпедных катеров и подводных лодок.

Ввиду крайне ограниченного количества в составе Севастопольского оборонительного района самолетов истребителей основным средством ПВО войск и базы явилась зенитная артиллерия. В мае 1942 г. все средства противовоздушной обороны были объединены в Севастопольский базовый район ПВО, начальнику которого был подчинен в оперативном отношении начальник отдела ПВО Приморской армии.

Базовый район ПВО был разделен на три участка — северный, южный и херсонесский.

Черноморский флот весной 1942 г. имел в своем составе один линейный корабль, четыре крейсера, два лидера, 11 эскадренных миноносцев, два сторожевых корабля, 11 базовых тральщиков, 43 подводные лодки, 76 торпедных катеров, 61 сторожевой катер, три канонерские лодки, четыре минных заградителя, 14 тральщиков и свыше 200 мелких вспомогательных судов и катеров. Флот базировался на Потийский, Туапсинский и Новороссийский порты. Главная база находилась в Поти.

Немецкое командование после успешного завершения наступательной операции на Керченском полуострове сосредоточило основные силы 11-й армии в составе 10 пехотных дивизий [132, 22, 50, 24, 72, 170-я немецкие пехотные дивизии, 28-я легкопехотная дивизия, 18-я румынская пехотная дивизия, 1-я и 4-я горные румынские дивизии, организационно составлявшие 54-й и 30-й армейские корпуса и румынский горный корпус.] в районе Севастополя и поставило им задачу овладеть городом в кратчайший срок.

Для охраны Керченского полуострова оставались только две пехотные, одна кавалерийская румынские дивизии, одна пехотная дивизия и мотобригада немецких войск. 22-я немецкая танковая дивизия была переброшена в Донбасс.

Немецкая артиллерия под Севастополем состояла из 12 дивизионных, пяти корпусных, трех армейских и двух, тяжелых артиллерийских полков. По данным бывшего командующего 11-й немецкой армией генерала Манштейна, 54-й армейский корпус, наносивший главный удар, поддерживался 120 артиллерийскими батареями, в том числе 56 батареями тяжелой артиллерии калибра от 190 до 420 мм. Кроме того, у противника были одна батарея сверхтяжелых 615-мм мортир и 800-мм пушка «Дора» на железнодорожных установках. Всего противник имел 670 орудий, 655 противотанковых пушек и 720 минометов, не считая ротных минометов. Общая плотность артиллерии составляла около 60, а на направлении главного удара — около 150 орудий и минометов на 1 км фронта. Как пишет Манштейн, такого массированного применения артиллерии, какое было при последнем штурме Севастополя, немцы не имели ни в одной операции в ходе второй мировой войны.

К началу наступления враг имел под Севастополем также значительное количество танков и самолетов.

Для блокады Севастополя с моря противник перебросил в крымские порты Ак-Мечеть, Евпаторию и Ялту 19 торпедных катеров, 30 сторожевых катеров и 8 катеров противолодочной обороны, а также выделил специально подготовленную для действий против кораблей авиационную эскадру в составе 150 бомбардировщиков. Торпедные катера базировались главным образом на Ялту и имели возможность действовать на основных коммуникациях Севастопольского оборонительного района.

Все это сильно затруднило снабжение Севастопольского оборонительного района и потребовало привлечения для этой цели большинства быстроходных кораблей Черноморского флота и полк транспортной авиации Северо-Кавказского фронта. Даже подводные лодки были использованы для подвоза в Севастополь боеприпасов, горючего и продовольствия.

2 июня враг начал пятидневную артиллерийскую и авиационную подготовку, а утром 7 июня бросил в атаку пехоту.

Главный удар противник наносил на участке Камышлы, Бельбек в общем направлении на восточную оконечность Северной бухты и вспомогательный удар — вдоль Ялтинского шоссе. Этими ударами по сходящимся направлениям немецкое командование рассчитывало разобщить советские войска, окружить и уничтожить их по частям.

Разгорелись ожесточенные бои. Авиация противника производила ежедневно по 600—1000 самолето-вылетов. Боевые порядки Севастопольского оборонительного района непрерывно обстреливала артиллерия противника. Наши войска, поддерживаемые корабельной артиллерией Черноморского флота и авиацией, упорно оборонялись и наносили немецко-румынским войскам большие потери.