51-я пехотная дивизия высаживалась в первом эшелоне. Три пехотных полка этой дивизии были сосредоточены севернее Керчи в районе Мама-русская, мыс Тархан и образовали три боевые группы без танков и тяжелых орудий. Помимо 24 десантных судов 1-й десантной флотилии, в операции участвовало большое число паромов Зибеля, на борту которых находились зенитные орудия, саперные, десантные и штурмовые лодки, а также 4 моторных тральщика и 4 катера-тральщика типа RA. Были образованы три приблизительно равносильные десантные группы, которые незадолго до наступления полуночи отправились со скоростью 4 узла. Тральщики выполняли задачу навигационного обеспечения, а паромы, на которых находились зенитные орудия, обеспечивали прикрытие с флангов. Каждая самоходная десантная баржа буксировала 3–4 штурмовые лодки, которые должны были, увидев зеленый сигнал, отдать буксиры и занять исходное положение, а при виде красного сигнала — начать движение. Из-за очень примитивных навигационных приборов на большинстве самоходных десантных барж, сильной зыби (волнение на море 3–4 балла), разбросавшей шлюпки, расставленные в качестве навигационных ориентиров, и из-за плохой радиосвязи между тральщиками и транспортами группы вскоре перемешались так, что высадка проходила не совсем по плану. Когда взошла луна, немецкие корабли были на расстоянии только 4000 метров от берега, когда на нем вспыхнули русские прожекторы и батарея 76-мм орудий открыла огонь.
Тем временем были предприняты несколько атак десантных диверсионных отрядов, сформированных из подразделений полка «Бранденбург». В результате в различных пунктах были захвачены советские наблюдательные посты, прожекторные установки, артиллерийские позиции, что облегчило высадку главных сил. (Следует особо упомянуть о внезапном нападении на русский артиллерийский наблюдательный пункт, находившийся на остове парохода «Горняк» в Керченском проливе.
—Тральщик «R 36» некоторое время безрезультатно вел перестрелку с русской батареей и настолько отвлек русских, что они вообще не обстреливали самоходные десантные баржи. Вскоре после этого высадились части с первых штурмовых лодок и захватили батарею, находившуюся на берегу, а немного позже уничтожили стоявшие на высоте прожекторные установки. Лишь после того, как десантная флотилия уже высадила части на сушу, советская 280-мм береговая батарея в районе мыса Ахиллеон открыла огонь, но не смогла накрыть корабли, так как они уже ушли за пределы его досягаемости. Спустя несколько минут эту батарею атаковали пикирующие бомбардировщики и заставили ее замолчать. Русские не оказали сильного сопротивления и отошли с полуострова. Лишь на юге, где советские войска попытались погрузиться на небольшие суда, произошли бои. Десантные баржи сразу же после выгрузки ушли за новыми группами десанта. Некоторые десантные баржи сели на мель, другие получили повреждения от воздушных налетов или огня береговой артиллерии, однако, если рассматривать операцию в целом, можно сказать, что она удалась, и потери составляли при этом несколько человек, которые утонули в результате опрокидывания штурмовых лодок. Немногочисленные силы советского флота, которые, возможно, находились еще в Азовском море, не решились больше на наступательную операцию. Черноморский флот, находившийся южнее Керченского пролива, не мог больше даже мечтать о прорыве в Керченский пролив, ширина которого в некоторых местах составляла всего 2–5 морских миль, но он находился под защитой немецких батарей и минных заграждений.
После десантной операции на Таманский полуостров, в которой приняли участие все корабли, имевшиеся в Азовском море, тральщики сначала безрезультатно вели траление севернее Темрюка, где по найденным русским картам на глубине от 5 до 8 м должны были находиться мины. Во время патрулирования в бухтах севернее Таманского полуострова тральщик «R 35» нашел поврежденный, оставленный экипажем советский катер-тральщик.
После того как русские в начале сентября оставили Таманский полуостров и еще остававшиеся в их руках участки побережья Азовского моря, там прекратил свое существование и советский флот. Крупные корабли были затоплены своими экипажами, мелкие корабли ушли вверх по течению Кубани и Дона. Немецкие военно-морские силы могли теперь ограничить свои действия перевозками и тралением мин. Русские часто сбрасывали авиамины английского производства в Керченский пролив и в Азовское море.