339-й стрелковой дивизии предстояло атаковать восточную часть города Керчь. Для преодоления сильной обороны на этом направлении дивизии были приданы 26-й отдельный огнеметный батальон (ооб) и рота тяжелых танков KB 63-й танковой бригады (4 KB-1С). В отличие от остальных танков, которые планировалось ввести в бой только после прорыва обороны и освобождения Булганака, рота KB должна была идти в наступление вместе с пехотой с самого утра. В ночи на 3 и на 4 декабря бойцы 26-го батальона установили перед передним краем обороны 339-й дивизии 172 фугасных огнемета ФОГ. В конце артподготовки, в 08:30, был произведен подрыв ФОГов. Сработали всего 80 огнеметов из 172, остальные вышли из строя (была повреждена матчасть или перебиты запальные средства в результате огня нашей и вражеской артиллерии). По данным огнеметчиков, благодаря подрыву ФОГов было уничтожено или подавлено до 13 огневых точек. Фактически огнеметы не достали до противника, и с началом атаки 339-й дивизии огневые точки ожили. Пехота продвинулась незначительно и залегла под сильным огнем. Из четырех танков KB на исходный рубеж смогли выйти только три, а один сломался на марше. Поскольку пехота вперед не шла, танки продвинулись только до западной окраины Колонки и вели огонь с места.
К полудню наступательный порыв первого эшелона окончательно иссяк. Перед командованием ОПА возник традиционный соблазн преждевременно бросить в бой танки. Запланированные условия для их ввода (захват Булганака) не были выполнены, систему огня противника расстроить не удалось, и не было надежды добиться этого до конца дня. Артиллерия уже сделала все, что могла, поддержки с воздуха не было. Тем не менее прекращать давление на немцев было нельзя, чтобы не дать возможность противнику всеми силами обрушиться на защитников Эльтигена. В штабе ОПА надеялись, что Гладков сотворит очередное чудо и отстоит плацдарм. Петров недооценивал силы противника и считал, что их хватит только на один-два дня атаки против Эльтигена.
В надежде, что танковая атака подбодрит пехоту, в очередной раз были забыты основные принципы применения танков и собственный дорогостоящий опыт. В полдень из района Аджим-Ушкая двинулись в атаку две роты 85-го танкового полка (20 Т-34) с десантом из состава 694-го стрелкового полка на броне. Одновременно после 5-минутного артналета началось новое наступление двух полков первого эшелона 383-й дивизии. Танки на большой скорости прошли первую траншею противника. Значительная часть пехотинцев танкового десанта под сильным огнем спрыгнула с танков и осталась в траншее. Те танки, что остались без десанта, несколько раз отходили к пехоте, безуспешно пытаясь увлечь бойцов в наступление. Остальные танки (по немецкой оценке — 8–10 штук) к половине второго достигли юго-западной окраины Булганака. Там спешились остальные бойцы, образовав два очага сопротивления, в южной и юго-западной частях поселка. Танки без пехоты обошли Булганак ив 13:45 овладели высотой 101,6, где и заняли круговую оборону. Отдельные экипажи начали прочесывать западную окраину Булганака.
Пехота в светлое время суток не смогла пробиться к высоте 101,6 из-за сильного огня, а к вечеру десантные группы 694-го полка были блокированы противником. Танкам без поддержки грозили тяжелые потери, поэтому с наступлением темноты 85-й полк был отведен на исходные позиции для дозаправки и отдыха. Всего за день в районе высоты 101,6 сгорели 2 Т-34, а еще 2 были подбиты, но вечером эвакуированы. Учитывая, что 85-й тп бросили на неподавленную оборону противника и большую часть дня он действовал во вражеском тылу без поддержки пехоты, потери оказались на удивление малы. Остатки подразделений 694-го полка смогли вырваться из Булганака лишь ночью. Большинство бойцов танкового десанта погибли.
В час дня в атаку в направлении северо-западной окраины Булганака пошла 63-я танковая бригада (9 Т-34). Одновременно после 15-минутной артподготовки новое наступление начали 2-я и 55-я гвардейские дивизии. В атаке участвовали и вторые эшелоны дивизий, а также два полка 32-й гв. сд. Танки подошли к проволочному заграждению на переднем крае противника, в районе высоты 133,3 и оказались перед минным полем. Танкисты начали вести разведку проходов и разминирование. Атака развивалась неудачно, только отдельным группам пехоты удалось преодолеть проволочные заграждения и ворваться в траншеи на северных и южных скатах высоты 133,3. К вечеру эти группы понесли большие потери и после рукопашного боя отошли на прежние позиции.
Также в час дня в атаку вдоль Приморского шоссе снова пошла 339-я сд при поддержке роты KB (она успела получить еще один танк KB с переправы). Немцы отсекли пехоту от танков огнем, один KB-1С был подбит выстрелом реактивного ПТР и эвакуирован. Танкам пришлось отойти. После короткого артналета в половине шестого 16-й корпус предпринял новую атаку, опять безуспешную.