На основном направлении высаживался 545-й полк, усиленный отрядом морской пехоты, который возглавлял капитан-лейтенант С. В. Милюков, на вспомогательных — 369-й Отдельный батальон морской пехоты под командованием майора М. А. Рудя. Поддерживали десант авиация 4-й воздушной армии и эскадрилья Азовской флотилии.
Высадку на рассвете 25 сентября одновременно начали все десантные отряды, и уже на следующий день они заняли Голубицкую, а части 9-й армии, форсировав на подручных средствах плавни Кубани, заняли перешеек между Кубанью и Курчанским лиманом. В ночь на 27 сентября они ворвались в Темрюк. Остатки противника отходили к Керченскому проливу, надеясь на переправу через него в Крым, но их попытки были пресечены флотилией.
В своих воспоминаниях «Путь через войну» санинструктор 369-го Отдельного батальона морской пехоты Е. И. Михайлова так описывает события тех дней: «В сентябре 1943 года началось изгнание оккупантов с Тамани. Чтобы ускорить освобождение Темрюка, Азовской военной флотилии было приказано высадить десант, захватить город и отрезать пути отхода противника по прибрежной дороге на косу Чушка. Прорвав оборону гитлеровцев, части десанта перерезали дорогу Темрюк-Пересыпь, заняли северо-восточную часть населенного пункта Голубицкая и нанесли удар с тыла по вражеским позициям в Темрюке, Немцы предприняли сильные атаки. Град мин и снарядов обрушился на нас. Но моряки держались стойко. Пришлось мне быть не только медсестрой, но и стрелком. За участие в боях мне вручили медаль „За отвагу“».
В боях за Темрюк основные силы десанта смогли решить поставленную перед ними задачу благодаря поддержке их штурмовой авиацией флота. Летчики уничтожили свыше 1000 солдат и офицеров, 61 автомашину, 2 орудия, 23 повозки, 3 бензоцистерны, 4 самолета, 6 судов, повредили 8 автомашин, подавили огонь 2 батарей, 9 зенитных батарей, 7 огневых точек.
Однако и наши потери были значительными. Поддерживая десантников, погибли 2 катера, 5 самолетов «ИЛ-2». Пали в боях с фашистами десятки советских воинов и среди них командир десанта майор М. А. Рудь, начальник штаба высадки лейтенант А. Н. Тережков, начальник штаба штурмовых отрядов капитан С. А. Ройтблат и многие другие.
В ходе проведения Новороссийско-Таманской наступательной операции советские войска разгромили 10 немецких и румынских дивизий. Еще 4 дивизии противника понесли серьезные потери. Силами Черноморского флота и Азовской флотилии было потоплено 96 неприятельских кораблей и судов.
Немцы вынуждены были вывести из Азовского моря все свои корабли и суда. В результате освобождения Новороссийска и Таманского полуострова улучшилось базирование кораблей Черноморского флота и Азовской флотилии, создались благоприятные условия для ударов по вражеской группировке в Крыму с моря и через Керченский пролив.
АВФ в Керченско-Эльтигенской операции
Ликвидация оперативно важного плацдарма гитлеровцев на Кубани лишила их возможности возобновления наступательных действий в направлении Кавказа.
Перед командованием Азовской флотилии встала новая задача: подготовить и провести завершающую операцию — десант на Керченский полуостров.По приказу командующего АВФ, во всех подразделениях флотилии начались повседневные, максимально приближенные к боевым, тренировки в посадке и высадке десанта. Особое внимание обращалось на овладение десантниками навыков наиболее рационального использования своих огневых средств при подходе к берегу. В сжатые сроки были подготовлены к десантной операции отряды, включающие броне-, минные, торпедные и сторожевые катера, катера-тральщики, десантные боты, тендеры, сейнеры. Проводились учения по совместному плаванию боевых кораблей с разнотипными, мобилизованными на время боев, гражданскими судами, отрабатывалось взаимодействие штурмовых групп, береговых батарей, авиации, морской пехоты с главными силами десанта при переходе морем и в бою за высадку.
Глубокая, всесторонняя разработка штабом флотилии каждого этапа десантной операции вызывала у десантников твердую уверенность в успешном выполнении задачи.
В конце октября отряд бронекатеров из бригады капитана 3 ранга П. Н. Державина провел разведку противодесантной обороны противника в районе предстоящей высадки. В условиях большой минной опасности (фашисты поставили на подходе к берегу около тысячи мин) корабли подошли к побережью, вызвав на себя огонь батарей врага. В результате отряду удалось установить местонахождение множества его огневых точек.