27 мая в Севастополь прибыла 9-я бригада морской пехоты в составе 3017 человек, с восемью 122-миллиметровыми, восемью 76-миллиметровыми и семнадцатью 45-миллиметровыми орудиями. Помощь Севастополю оказывалась, однако в силу объективных причин не все просьбы могли быть выполнены. Того, что получили, было недостаточно для обеспечения надежной обороны Севастополя.
С конца мая обстановка на море стала крайне неблагоприятной для перевозки подкреплений в связи с тем, что ночи стали значительно короче, и это создавало возможность для эффективных действий господствующей германской авиации на советских морских коммуникациях. Кроме авиации активно действовали и вражеские подводные лодки, торпедные катера и сторожевые катера, в том числе и итальянские, базировавшиеся в Ялте, Евпатории, Форосе и других портах Крыма. Переход и прорыв в Севастополь были очень опасны даже для боевых кораблей, не говоря уже о транспортах.
2 июня немецко-фашистское командование приступило ко второму, решающему по его планам, этапу подготовки наступления — подавлению обороны советских войск, уничтожению резервов, командных пунктов и артиллерийских батарей, — все должно было быть закончено к вечеру 6 июня.
За этот период противник сбросил на боевые порядки СОРа 45 тысяч авиационных бомб весом от 100 до 500 килограммов. Крупные бомбы (1000 килограммов и выше) немцы сбрасывали на береговые железобетонные батареи и командные пункты соединений. Вражеская артиллерия за это время выпустила около 12 600 снарядов разных калибров, в том числе некоторое количество сверхмощных 614-миллиметровых снарядов. В городе было разрушено около 4640 зданий и повреждено свыше 3 тысяч. Среди населения имелись значительные жертвы. Город был охвачен пожарами.
Командование СОРа донесло наркому ВМФ и Военному совету Северо-Кавказского фронта: «Несмотря на массированные удары авиации и артиллерии, потери войск СОРа, боевой техники и запасов всех видов незначительны, что объясняется их хорошим укрытием и рассредоточением».
За период с 2 по 6 июня, несмотря на трудности перехода и непрерывную бомбардировку Севастополя, корабли и транспорты Черноморского флота продолжали доставлять в Севастополь пополнение и грузы. В эти дни прорывались крейсер «Красный Крым», лидеры «Харьков» и «Ташкент», эсминцы «Безупречный», «Сообразительный», «Свободный» и «Бдительный», а также транспорт «Абхазия» в сопровождении быстроходных тральщиков (БТЩ) «Трал», «Гарпун», «Щит», трех малых охотников и четырех подлодок. Эти корабли доставили в город 5410 человек маршевого пополнения, 805 тонн боеприпасов, 409 тонн продовольствия, 150 тонн авиабензина, 8 орудий, 86 противотанковых ружей, 233 автомата, 19 минометов, 2009 винтовок, 2 тонны медикаментов и 1500 противогазов. Во время второго этапа подготовки противника к штурму советские войска вели ответные боевые действия.
В последние дни перед штурмом генерал Манштейн проводил инспекционные поездки по своим дивизиям. 4 июня он выехал на южный берег Крыма в район 30-го армейского корпуса, а после его проверки, вернувшись в Ялту, решил с группой офицеров на торпедном катере выйти в море, чтобы посмотреть дорогу из Ялты на Байдары и определить, насколько она может обеспечить питание войск его армии. В море на пути в Ялту катер, на котором был Манштейн, подвергся атаке двух советских истребителей. Из 16 человек, находившихся на борту, 7 было убито и ранено. При этом погиб начальник Ялтинского порта капитан 1 ранга фон Бредов, а корабль загорелся. Вскоре подошел другой катер и отбуксировал подбитый флагман в Ялту. Манштейн не пострадал.
7 июня артиллерия СОРа провела контрподготовку по изготовившемуся к наступлению противнику, чем нарушила организацию артподготовки и нанесла потери пехоте. В ответ немцы открыли ураганный огонь, обрушившийся на наш передний край.
В 5 ч немецко-фашистские войска перешли в общее наступление по всему фронту. В этот день противник сделал свыше 2 тысяч самолето-вылетов и сбросил до 9 тысяч бомб. Советская авиация совершила 80 самолето-вылетов, сбив при этом более 20 вражеских самолетов. и 10 июня продолжались тяжелые бои на Северной стороне. Большую помощь защитникам Севастополя оказывали самолеты фронтовой и флотской авиации, действовавшие с кавказских аэродромов. За четыре дня боев противник потерял около 20 тысяч человек убитыми и ранеными, более 50 танков и 58 самолетов.