По приказу командующего фронтом отряд полковника Ягунова должен был держаться до «особого распоряжения». Но такого распоряжения отряд так и не получил. А для прорыва кольца окружения собственных сил было явно недостаточно. Остро встал вопрос о том, что делать дальше.

После военного совета, проведенного в каменоломнях, среди старших командиров отряда возникло мнение о необходимости продолжить борьбу, спустившись под землю и создав сильный очаг сопротивления. В результате этого возник приказ о создании «участка обороны Аджимушкайских каменоломен» («полк обороны Аджимушкайских каменоломен им. Сталина»), объявленный утром 21 мая 1942 года.

К тому времени Аджимушкайские каменоломни уже не пустовали. Так уж получилось, что они, как надежное укрытие от ударов авиации и артиллерии противника, постепенно начали заполняться войсками уже 13 мая. Прежде всего там появились раненые и тыловые части, затем боевые подразделения. Потом подземные выработки стали укрытием для бойцов сводных отрядов, которые с опорой на каменоломни совершали неожиданные отчаянные вылазки на врага.

Сразу же после объявления приказа от 21 мая началось формирование подразделений и служб участка обороны Аджимушкайских каменоломен. Прежде всего, был произведен учет бойцов и командиров, находившихся под землей в Центральных каменоломнях. Записи производились по установленной форме в большие тетради и составлялись общие списки, машинописные копии которых передавались в штаб. На основании этих списков всем были выданы личные знаки – пропуска, служившие для предъявления при передвижении внутри каменоломен.

Весь личный состав, насчитывающий, по разным данным, от 15 000 до 5000 человек, был разделен на батальоны. Кроме стрелковых батальонов в подземном гарнизоне была организована группа разведки, созданы службы связи, тыла, химический отдел, а также особый отдел, военная прокуратура и военный трибунал.

Однако, несмотря на все предпринятые организационные меры, под землей все же оставались отдельные группы военнослужащих, не подчинявшиеся единому командованию и действовавшие самостоятельно. В подтверждение этого И. Ф. Зубарев в своих воспоминаниях писал: «…мы знали, что… кроме тех, кого мы видели и с кем ходили на вылазки, была еще группа людей. Это была большая организованная группа. Можно сказать, основное ядро подземелья, в ней больше было командного состава. Они отделились еще с первых дней подземной жизни, взяв с собой оружие, боеприпасы, питание и ушли вглубь. И, насколько я знаю, они к себе не принимали людей, которых… не знали, и если кто встречался с их часовыми, тех отправляли обратно». Также известно, что подобный гарнизон, численностью более 2000 человек, разделенных на четыре батальона, был сформирован и в Малых Аджимушкайских каменоломнях.

Действия гарнизона Центральных каменоломен условно можно разделить на три периода.

Первый период, с 18 по 24 мая, характеризовался ожесточенными боями на поверхности, попытками прорвать кольцо окружения (причем в некоторых вылазках участвовали тысячи бойцов), а также стремлением других групп, сражавшихся в окружении, соединиться с гарнизонами каменоломен. Так, 19 мая 1942 года туда из района завод им. Войкова – Колонка прорвалась группа военнослужащих под командованием подполковника Г. М. Бурмина, насчитывавшая, по разным данным, от 600 до 2000 человек. Еще несколько более мелких групп в каменоломни прорывались в последующие дни, вплоть до 22 мая.

19 и 20 мая немцами были предприняты попытки взять каменоломни штурмом. В отдельных районах немецким солдатам даже удалось прорываться под землю, где произошли ожесточенные бои. Но после того, как эти прорывы были ликвидированы, противник начал обстреливать входы в пещеры при помощи артиллерии и танков, но такие обстрелы оказались малоэффективными. Эти неудачи побудили немецкое командование перейти к осаде каменоломен, блокировав все выходы в надежде вынудить жаждой аджимушкайцев выйти из-под земли.

Уже тогда в каменоломнях начала остро ощущаться нехватка воды, так как все подходы к единственным источникам – двум колодцам на поверхности – хорошо простреливались противником с близлежащих холмов. Несмотря на это, по ночам за водой приходилось посылать бойцов, многие из которых не возвращались обратно. С этой же целью предпринимались и групповые ночные вылазки, которые превращались в ожесточенные бои. Так, участник обороны каменоломен Г. Н. Акопян вспоминал вылазку, в которой приходилось участвовать ему. В результате этой вылазки удалось добыть четыре ведра воды ценой потери около 100 человек. «Крови проливали больше, чем воды брали, – сокрушался он. – Но это было необходимо, потому что раненые… умирали без воды».

В каменоломнях воду стали собирать буквально по каплям. Было найдено несколько мест, где вода капала с потолка. Все эти места находились под строгой охраной, а собранная вода тщательно учитывалась и раздавалась по несколько глотков раненым в госпиталях.

Но так как воды для больных и раненых все равно не хватало, из ходячих раненых в гарнизоне Центральных каменоломен были созданы специальные команда «сосунов». Членам этих команд позволялось высасывать воду из стен, находя влажные места. Другие же были лишены и такой «привилегии».

Вся добываемая вода подлежала строжайшему учету и распределению службой водоснабжения, возглавил которую старший политрук Н. П. Горошко. Так же плохо обстояло дело с водой и в Малых каменоломнях, где ее также собирали с водоканалов, а раненым в первые дни выдавали всего по одной столовой ложке воды в сутки.

С целью решить эту проблему защитники Центральных каменоломен в конце мая начали сооружать подкопы к наружным колодцам, которые немцы не только держали под постоянным прицелом, но и завалили сверху досками и камнями. Один из этих подкопов был обнаружен противником и взорван. Прокладку второго удалось завершить к 3 июня. Это был подземный ход длиной около 20 м, высотой в один метр и шириной 70 см. В стволе колодца была сооружена площадка с ручным насосом и бочкой, с которой по шлангу вода перекачивалась во вторую бочку, установленную уже в пещере.