После высадки десантные войска должны были нанести удары по сходящимся направлениям северо-восточнее Керчи и Эльтигена, овладеть городом и портом Керчь и портом Камыш-Бурун. В дальнейшем намечалось наступление обеих армий на запад для освобождения Керченского полуострова, а затем совместно с войсками 4-го Украинского фронта и всего Крыма.
Подготовка десантной операции велась интенсивно и всесторонне. Нельзя было не учитывать, что противник уделял большое внимание укреплению обороны Керченского полуострова. Здесь оборонялись 5-й армейский корпус 17-й немецкой армии, усиленный артиллерией, танками и поддерживаемый авиацией, и до десяти отдельных частей и команд (всего 85 тысяч солдат и офицеров). При необходимости германское командование могло бросить в бой две дивизии 1-го румынского горного корпуса, находившегося на южном побережье полуострова.
Керченский пролив и подходы к нему были заминированы. Кроме укреплений на побережье, противник строил три рубежа обороны общей глубиной до 80 км. В портах Керчь, Камыш-Бурун и Феодосия базировались около 30 быстроходных десантных барж, 37 торпедных и 25 сторожевых катеров, 6 тральщиков.
Учитывая все это, советское командование к участию в десантной операции привлекало довольно крупные силы: около 130 тысяч солдат и офицеров, свыше 2 тысяч орудий и минометов, 125 танков, более 1 тысячи самолетов, 119 боевых кораблей и 159 десантных судов.
Общее руководство десантной операцией осуществлял командующий Северо-Кавказским фронтом генерал армии И. Е. Петров, его помощником по морской части был командующий Черноморским флотом вице-адмирал Л. A. Владимирский. Силы высадки возглавляли: на главном направлении — командующий Азовской флотилией контр-адмирал С. Г. Горшков, на вспомогательном — командир Новороссийской военно-морской базы контр-адмирал Г. Н. Холостяков.
В период подготовки к десантной операции разведывательными самолетами, торпедными и сторожевыми катерами были уточнены данные об огневых средствах и инженерных препятствиях противодесантной обороны противника. Проводились учения и тренировки по посадке войск на суда и высадке их на необорудованный берег. В сложных в навигационном отношении районах Керченского пролива были выставлены дополнительные огни и знаки.
В пунктах посадки десанта сосредоточивались необходимые запасы топлива и различного имущества, ремонтировались причалы. Был произведен ремонт катеров и судов.
Начало десантной операции намечалось одновременно во всех пунктах на 28 октября, но из-за штормовой погоды высадка десанта была перенесена в районе Эльтигена на 31 октября, а на главном направлении — на 3 ноября.
Посадка на корабли проводилась в сложных штормовых условиях и в некоторых отрядах закончилась с запозданием.
Когда головные катера приблизились к назначенным пунктам высадки примерно на 15–20 кабельтовых, открыла мощный огонь артиллерия поддержки с Таманского полуострова. Высадка десанта в районе Эльтигена началась в 4 часа 50 минут без противодействия противника. Лишь в 5 часов 20 минут немцы осветили пролив прожекторами и открыли сильный артиллерийский и минометный огонь. Несмотря на это, десантники продолжали стремительно высаживаться на берег, иногда добираясь к нему вплавь в ледяной воде.
В ночь на 1 ноября, несмотря на штормовую погоду, успешно высадились на Крымский берег моряки 386-го батальона морской пехоты. Было высажено также около трех тысяч человек 318-й стрелковой дивизии, которой командовал полковник В. Ф. Гладков. К исходу 1 ноября десантные войска овладели плацдармом шириной до 5 км и глубиной до 2 км.
Однако из-за того, что десанты на главном и вспомогательном направлениях высаживались в разное время, противник получил возможность свободно маневрировать резервами. В связи с этим десант на Эльтиген оказался в исключительно тяжелом положении. Уже с утра 1 ноября неприятель начал наращивать мощь своих контратак. Доставка подкреплений десанту днем исключалась, так как пролив находился в зоне обстрела вражеской артиллерии и под ударами авиации. Лишь в ночь на 2 ноября удалось перебросить на плацдарм еще около 3300 человек.
Всего к исходу 3 ноября в район Эльтигена было доставлено 9418 человек, 39 орудий, 28 минометов, 257,2 тонны боеприпасов и 61,8 тонны продовольствия. Кроме того, авиация Черноморского флота и 4-я воздушная армия перебросили на плацдарм свыше 350 тонн различных грузов.