В связи с готовящейся десантной операцией в Крыму Василевский и Кузнецов запросили данные о составе гарнизона главной базы Черноморского флота, численности населения Севастополя, наличии резервов и военнообязанных. 9 декабря Военный совет флота доложил, что гарнизон Севастополя на 20 ноября, включая все сухопутные и морские части, штабы и учреждения, насчитывает 62 237 человек, в том числе начсостава — 6869, младших командиров — 9588, рядового состава — 45 780 человек. Из них на сухопутном фронте находились 41 146 человек. Резерв СОР составляли 4884 военнослужащих, в том числе 7-я бригада морской пехоты — 2884 человека, 40-я кавалерийская дивизия — 1200, местный стрелковый полк — 800 человек личного состава. Кроме того, в секторах находились резервы численностью от батальона до полка и 80 автомашин для их переброски. Базу для пополнения составляли: курсы комсостава — 146, тыл флота — 624, тыл армии — 871 человек, и по мобилизации в декабре 1941 г. были призваны 1158 человек, итого 2799 военнослужащих. Кроме того, на предприятиях и в воинских частях числились 3408 военнообязанных. Гражданское население города на 1 декабря составляло 51 244 человека, из них иждивенцев — 29 731 человек{68}.
Отправка морем частей 388-й стрелковой дивизии из Поти в Севастополь была начата 10 декабря, а 13 декабря командование Закавказского фронта подписало директиву на проведение десантной операции. 15 декабря штаб фронта направил дополнительную директиву, в которой говорилось: «С началом операции… необходимо начать наступательные действия частями Приморской армии в направлении Симферополь с задачей сковать силы противника и не допустить возможности вывода резервов противника на керченское направление»{69}.
Замыслом предусматривалось окружить керченскую группировку врага, изолировать от севастопольской группировки и, уничтожив ее, приступить к освобождению всего Крыма. Для проведения десантной операции выделялись 51-я и 44-я армии, Азовская флотилия, Керченская военно-морская база и эскадра Черноморского флота. Подготовка десантной операции проходила в условиях нарастания активности войск противника на севастопольском направлении.
В течение первой половины декабря под Севастополь были переброшены две немецкие пехотные дивизии и две румынские горнострелковые бригады, осуществлялась дальнейшая концентрация сил артиллерии, танков и авиации. После 10 декабря на немецких аэродромах в Крыму количество самолетов значительно возросло, что также свидетельствовало о подготовке широкомасштабного наступления на Севастополь. Однако оперативная обстановка, сложившаяся к середине декабря на советско-германском фронте, была неблагоприятной для немецких войск. Группа армий «Центр» потерпела поражение в ходе контрнаступления Красной армии под Москвой. Блицкриг нацистской Германии на востоке провалился. Одновременно развернулись наступательные действия советских войск в районе города Тихвина, где противник также потерпел поражение. На Южном фронте советскими войсками был освобожден Ростов-на-Дону, вражеские войска начали отход к Таганрогу.
Поражения на советско-германском фронте вынудили германское командование отдать приказ о переходе войск к стратегической обороне. Однако в рамках выполнения главной задачи обороны директивой от 16 декабря Ставкой фюрера предусматривалось решить задачу захвата Севастополя решительным наступлением. Группе армий «Юг» было приказано удерживать занимаемые рубежи, и «со всей энергией следует добиваться взятия Севастополя, чтобы высвободить резервы и перебросить их из Крыма на другие участки фронта группы армий»{70}.