Вся операция 4-го Украинского фронта планировалась на глубину до 170 км продолжительностью в 10—12 суток со среднесуточным темпом наступления 12—15 км. Темп наступления 19-го танкового корпуса определялся в 30—35 км в сутки.

Решения командующих армиями 4-го Украинского фронта сводились к следующему. Командующий 2-й гвардейской армией генерал-лейтенант Захаров Г. Ф. решил прорвать перекопские позиции, нанося главный удар в центре, расколоть вражескую оборону на Перекопском перешейке на две части и, свертывая фланги в юго-восточном и юго-западном направлениях, прижать войска, расположенные в западном и восточном секторах Турецкого вала, к Сивашу и Перекопскому заливу, где и уничтожить их по частям.

При общей ширине фронта наступления армии до 14 км прорыв обороны противника планировалось осуществить на участке не более 8 км.

Вместе с тем командующий 2-й гвардейской армией предусматривал произвести высадку десанта в составе усиленного стрелкового батальона с Малой Косы в район Кураевка, в тыл войск противника, оборонявшего перекопские позиции.

В целях обеспечения наращивания удара из глубины 2-й гвардейской армии директивой фронта было приказано иметь двухэшелонное построение стрелковых корпусов. В соответствии с этим указанием все три стрелковых корпуса имели по одной дивизии во втором эшелоне.

Командующий 51-й армией генерал-лейтенант Крейзер Я. Г. решил прорвать оборону противника, нанося главный удар на Тархан и вспомогательные удары на Томашевка и Пасурман 2-й; в последующем — развивать успех одним стрелковым корпусом на Ишунь, в тыл ишуньских позиций, и одним стрелковым корпусом на Воинка (10 км южнее Тархан) и Ново-Александровка (5 км северо-восточнее Ново-Ивановка). Силами одной стрелковой дивизии намечалось развивать удар от Пасурман 2-й на Таганаш.

В соответствии с указаниями командующего фронтом командующий 51-й армией построил армию в один эшелон. Для наращивания ударов из глубины все три корпуса строили боевые порядки в два эшелона. Дивизии первого эшелона в свою очередь также были построены в два эшелона, за исключением левофланговой дивизии, наступавшей на Тюй-Тюбе (5 км северо-восточнее Каранки), Пасурман 2-й, которая имела боевой порядок в три эшелона. В резерве 51-й армии находилась одна дивизия.

Командующий Отдельной Приморской армией решил главный удар нанести на 6-километровом участке смежными флангами двух стрелковых корпусов. Оборону противника предполагалось прорвать севернее и южнее сильно укрепленного опорного пункта Булганак и наступать вдоль железной дороги Керчь — Владиславовка. Второй удар по решению командующего армией наносился силами одного стрелкового корпуса на левом фланге армии вдоль побережья Черного моря. После освобождения Керченского полуострова намечалось основными силами армии развивать наступление в направлении Симферополь, а частью сил наступать вдоль побережья Черного моря с задачей отрезать противнику пути отхода к морю.

Оперативное построение армии было одноэшелонным. В резерв выделялся 20-й стрелковый корпус. Для преследования вражеских войск была подготовлена подвижная группа армии (стрелковая дивизия на машинах со средствами усиления), а также сильные подвижные передовые отряды преследования стрелковых корпусов (1—2 стрелковых полка на автомашинах, усиленные танками и артиллерией).

Операция Отдельной Приморской армии планировалась на глубину до 200 км продолжительностью в 10—12 суток со среднесуточным темпом наступления для стрелковых соединений в 18—20 км и для подвижных войск — до 40 км.

Перед артиллерией 4-го Украинского фронта и Отдельной Приморской армии были поставлены следующие задачи: разрушить инженерные сооружения и уничтожить огневые средства и живую силу противника; подавить его артиллерийские и минометные батареи, а также командные и наблюдательные пункты; проделать проходы в проволочных заграждениях и минных полях врага; непрерывно сопровождать огнем атаку пехоты и танков и обеспечить их бой в глубине обороны вражеских войск.

В соответствии с этими задачами, а также особенностями обороны врага использование артиллерии планировалось в 4-м Украинском фронте и в Отдельной Приморской армии по-разному. В 4-м Украинском фронте из 2 час. 30 мин. артиллерийской подготовки атаки планировалось использовать 2 часа на разрушение дотов и дзотов и 30 минут на подавление живой силы и огневых средств противника во всей глубине главной полосы обороны. Артиллерийскую поддержку атаки пехоты и танков намечалось проводить в течение 1 часа методом огневого вала. Сопровождение пехоты и танков в глубине обороны противника артиллерия должна была обеспечивать непрерывным подавлением его опорных пунктов и контратакующих групп, мешавших продвижению войск фронта.

В Отдельной Приморской армии, в полосе которой противник не имел столь сильных оборонительных укреплений, артиллерийская подготовка атаки была запланирована продолжительностью в 1 час 30 мин. Поддержка атаки предусматривалась методом последовательного сосредоточения огня.

Плотность артиллерии на направлениях главных ударов в северной части Крыма составляла 115—140 орудий и минометов и в Отдельной Приморской армии — 162 орудия и миномета на 1 км фронта.

В соответствии с общим планом действий командующий Черноморским флотом распределил морские силы для блокады Крыма следующим образом: торпедные катера должны были действовать на ближних морских подходах к Севастополю; подводные лодки — на подходах к портам противника на западном побережье Черного моря и авиация флота — по морским и воздушным коммуникациям врага, связывавшим Крым с портами Румынии.

Азовская военная флотилия — командующий контр-адмирал Горшков С. Г. — должна была обеспечить снабжение войск Отдельной Приморской армии всем необходимым для успешного ведения операции.

Находившимся в Крыму партизанским соединениям, имевшим в своем составе свыше 3,5 тыс. человек, Военный Совет фронта поставил задачу активными действиями нарушать работу штабов врага и не допускать отхода его войск к портам и другим местам погрузки для эвакуации в Румынию.