Протяженность передового рубежа достигала 43 км, глубина его колебалась от 1,5 до 2,5 км. На этом рубеже обороны было возведено несколько долговременных сооружений, состоявших из отдельных пулеметных и артиллерийских ДОТов и ДЗОТов. Оборонительные сооружения, расположенные отдельными группами, составляли четыре опорных пункта: Чоргуньский, Черкез-Керменский, Дуванкойский и Аранчийский.

На переднем крае опорных пунктов размещались пулеметные точки. Расстояние между отдельными огневыми точками составляло 200–600 м, в глубине — 500–800 м. В промежутках между пулеметными огневыми точками располагались окопы стрелковых отделений.

На наиболее танкоопасных направлениях вдоль дорог и долин были установлены отдельные 45-мм и 130-мм морские пушки. Артиллерийские огневые точки эшелонировались в глубину до 3 км. Отдельные опорные пункты имели до 10 противотанковых пушек. Перед передним краем Аранчийского и Дуванкойского опорных пунктов были устроены надолбы и на отдельных участках установлены минные поля.

Главный рубеж обороны находился от Севастополя на расстоянии 9–12 км. Длина его достигала 30 км, глубина колебалась от 1,5 до 3 км. К 1 ноября 1941 г. строительство оборонительных сооружений на главном рубеже закончено не было.

Рубеж прикрытия эвакуации командовал над впереди лежащей местностью, но из-за отсутствия естественных масок был открыт для наблюдения и ударов вражеской авиации. Глубина этого рубежа колебалась от 1 до 5 км. Наиболее сильная система фортификационных сооружений, состоявшая из пулеметных и артиллерийских ДОТов и ДЗОТов, была создана на участке Инкерман — Любимовка.

На рубеже, непосредственно прикрывавшем Севастополь, к 1 ноября было построено 17 артиллерийских ДОТов, 62 пулеметных ДОТа и ДЗОТа, 91 окоп, пять командных пунктов, противотанковый ров общей длиной 31,5 км и 40 км проволочных заграждений.

Севастопольский гарнизон до прибытия Приморской армии состоял из двух бригад (одна неполная) и двух полков морской пехоты, местного стрелкового полка, нескольких отдельных стрелковых батальонов, запасного артиллерийского полка, нескольких отдельных батарей и частей ПВО. Общая численность гарнизона составляла 20 660 человек. На вооружении гарнизона, кроме винтовок и пулеметов, было 72 миномета. Гарнизоны ДОТов и ДЗОТов имели на вооружении 8 100-мм пушек, 14 76-мм пушек, 15 75-мм пушек, 25 45-мм пушек.

Задачей войск Севастопольского гарнизона было не пропустить противника к Севастополю и обеспечить развертывание для обороны отходившей через Ялту Приморской армии. В связи с приближением противника части Севастопольского гарнизона 3 и 4 ноября заняли передовой рубеж обороны. 4 ноября приказом командующего войсками Крыма был организован Севастопольский оборонительный район в составе Приморской армии, береговой обороны, главной морской базы Черноморского флота (Севастопольский гарнизон) и всех морских и сухопутных частей, а также частей ВВС Черноморского флота, находившихся в районе Севастополя. Командующим Севастопольским оборонительным районом был назначен командующий Приморской армией генерал-майор И. Е. Петров с непосредственным подчинением его Военному совету войск Крыма.

Для обеспечения боевых действий войск Севастопольского оборонительного района из состава авиации Черноморского флота была выделена 3-я особая авиационная группа в составе около 100 самолетов. Авиация Севастопольского оборонительного района базировалась на аэродромы Херсонесского мыса, а также в районах Юхарина Балка и хутор Отрадный. Основные же военно-воздушные силы Черноморского флота находились на кавказских аэродромах и частично привлекались для выполнения боевых задач в районе Севастополя.

Немецкие войска стремились захватить Севастополь прежде, чем туда подойдет Приморская армия. LIV армейскому корпусу было приказано нанести удар по кратчайшему пути, вдоль шоссе Симферополь — Севастополь, и быстро прорваться к городу.

3 ноября подразделения боевого охранения севастопольского гарнизона завязали бои с передовыми частями LIV немецкого корпуса, выдвигавшимися со стороны Симферополя.

5 ноября подошли главные силы корпуса противника, и развернулись ожесточенные бои на центральном участке передовой оборонительной полосы — главным образом на Черкез-Керменском опорном пункте. В течение четырех дней защитники Севастополя успешно отражали непрерывные атаки немецких войск, поддержанных крупными силами авиации. Несмотря на более чем трехкратное превосходство в силах, врагу не удалось продвинуться. Противник был вынужден 9 ноября прекратить наступление и сделать паузу для подтягивания новых сил и перегруппировки войск.

Таким образом, в результате стойкой обороны войск Севастопольского гарнизона передовым отрядам немецких войск не удалось овладеть Севастополем с ходу.

Войска Приморской армии, ведя напряженные бои с противником, стремившимся перехватить дорогу Ялта — Севастополь, к 9 ноября вышли в район Севастополя и развернулись для обороны на его подступах. Подошедшая Приморская армия в это время состояла из 25-й, 95-й, 172-й и 421-й стрелковых дивизий, 2-й, 40-й и 42-й кавалерийских дивизий, отдельного танкового батальона, 265-го корпусного артиллерийского полка и некоторых других подразделений.