По возвращении Кулагин доложил, что атаковал один бомбардировщик и при этом убил его бортстрелка. Пилоты же «Киттихауков» оказались гораздо более успешными, сбив над Азовским морем 2 Хе-111. Потемкину был засчитан самолет, который он на высоте 3500 м атаковал северо-восточнее села Оссовины. Второй же «Хейнкель» западнее мыса Зюк сбил младший лейтенант Гой.
Вскоре после полуночи 21 марта с РЛС снова поступили данные о приближении к плацдарму одиночных самолетов. В 00.20 взлетели 2 ЛаГГ-3 старшего лейтенанта Петра Батырева и лейтенанта Александра Богачева из 249-го ИАП, а также Р-40Е младшего лейтенанта Семена Письменного из 83-го ГИАП ПВО.
Долгое время поиск целей не приносил результатов. В 01.15, когда запас топлива на «Лавочкиных» уже подходил к концу, Богачев вдруг увидел в лучах прожектора Хе-111, выполнявший заход над проливом. Летчик быстро нагнал противника и с дистанции 50–70 м дал три длинные очереди по моторам. По утверждению Богачева, «Хейнкель» упал в воду в районе острова Тузла, при этом по крайней мере один летчик выпрыгнул с парашютом. Примерно в это же время младший лейтенант Письменный сбил еще один бомбардировщик. По данным станции наведения 4-й ВА, тот упал в расположении советских войск восточнее Керчи, в районе поселка завода имени Войкова.
Одновременно по бомбардировщикам вела огонь и советская зенитная артиллерия. Вероятно, лейтенант Богачев, преследуя бомбардировщики, не заметил, как залетел в сектор их обстрела. В результате его самолет был поврежден осколками зенитных снарядов. При этом летчику повезло, он не пострадал и смог дотянуть до аэродрома Фонталовская.
Тем временем в воздухе уже находилась следующая пара ночных истребителей старшего лейтенанта Андрея Кулагина и лейтенанта Сергея Мосягина из 249-го ИАП. Первому в очередной раз сопутствовала удача – над селом Мама-Русская он подбил Хе-111, который со снижением скрылся в темноте.
Таким образом, суммарно советские «ночники» претендовали на 5 побед. Согласно немецким сведениям, той ночью при взлете с аэродроса Сарабуз потерпел катастрофу He-111H-20 W.Nr.700196 «5J+FL» фельдфебеля Герхарда Мюллера из 3./ KG4. Все четыре члена его экипажа погибли. А из боевых вылетов не вернулись два самолета из 2-й эскадрильи: He-111H-20 W.Nr.700317 «5J+CK» обер-фельдфебеля Йохана Штокхорста пропал без вести вместе с экипажем из пяти человек, а пилот второго «Хейнкеля» лейтенант Ханс Гёнсхирт смог дотянуть до своей территории, после чего весь экипаж благополучно выпрыгнул на парашютах.
Днем 21 марта ситуация в воздухе над Керченским плацдармом была та же, что и накануне. Штурмовики и бомбардировщики 4-й ВА в воздух вообще не поднимались, а истребители выполнили 35 вылетов, из них 27 – на разведку. Основные события снова пришлись на темное время суток.
Около 19.00 советские РЛС в очередной раз зафиксировали приближение с запада группы немецких самолетов. В 19.14 с аэродрома Фонталовская взлетели сразу 3 ЛаГГ-3, которые пилотировали старший лейтенант Андрей Кулагин, лейтенанты Сергей Мосягин и Дмитрий Подаляк. А вскоре к ним прибавились 3 Р-40Е из 83-го ГИАП ПВО – летчики лейтенант Степан Гой и младшие лейтенанты Семен Письменный и Виктор Потемкин.
Таким образом, к моменту подхода вражеских бомбардировщиков к Керчи над плацдармом находились сразу 6 советских ночных истребителей. Первым заметил противника старший лейтенант Кулагин. Находясь на высоте 4000 м над Булганаком, он увидел дюжину Хе-111, подходящих с запада к Багерово на высоте 5000 м. Летчик тотчас пошел к ним и снизу спереди на встречном курсе обстрелял правый «Хейнкель» из ведущей тройки, который, по словам Кулагина, тотчас «отвалил от группы вправо».