Одновременно с происходящими событиями взаимодействующие части ВВС и береговые батареи Новороссийской ВМБ действовали согласно плану и извещения о перемене начала операции не имели. В период с 22 ч 20 мин до 23 ч один самолет ТБ-3 и три самолета «Дуглас» с воздушным десантом на борту вылетели из Бабушеры к Южной Озерейке.

Противник в течение второй половины суток 3 февраля непрерывно вел воздушную разведку от мыса Мысхако до Туапсе и обнаружил переход кораблей из Туапсе в Геленджик.

4 февраля в 1 ч 11 мин 1-й десантный отряд начал подход к месту высадки. Зарево пожара, возникшее в результате бомбового удара по селению Южная Озерейка, отчетливо обозначило кораблям место высадки.

Корабли эскадры открыли огонь по пляжу в 2 ч 35 мин. Погода ухудшилась, волнение на море было 3 балла. В 3 ч 45 мин пять малых «охотников» со штурмовым отрядом подошли к берегу. За ними следовали тральщики и канлодки. До приближения катеров к берегу противник ничем не выдавал своего присутствия, но как только они подошли вплотную, открыл артиллерийско-минометный огонь по пляжу и урезу воды из дотов, расположенных на флангах долины.

Под ожесточенным огнем противника штурмовой отряд быстро сошел на берег и начал бой за пляж. Катера, подойдя к берегу, как только противник открыл огонь, немедленно ответили стрельбой из реактивных установок, пушек и пулеметов. Около 4 ч в результате прямого попадания мины загорелся и взорвался малый «охотник» СКА-051, на котором находился командир отряда высадочных средств капитан 3 ранга А. П. Иванов.

Катера высадили бойцов и, продолжая вести огонь, отошли от берега. Около 4 ч 30 мин к берегу подошли болиндеры, с которых выгрузились танки. Канлодки в это время маневрировали и предприняли несколько попыток подойти к берегу, но, наблюдая сильное противодействие со стороны противника, пожары на болиндерах, поворачивали обратно в море, несмотря на неоднократные приказания о высадке по УКВ. Только командир канлодки «Красная Абхазия» капитан 3 ранга Л. С. Шик решительно подошел к берегу, но и он, получив смертельное ранение, выполнить задание не смог.

Эсминец «Незаможник» маневрировал от места высадки в 5–10 кабельтовых, вызывая на себя огонь противника и обстреливая его огневые точки. Однако противник не переносил свой огонь на другие цели, а продолжал непрерывно обстреливать пляж.

Корабли 2-го десантного отряда, убедившись в невозможности подойти к берегу в районе Южная Озерейка, попытались использовать берег у горы Абрау, западнее долины Южная Озерейка. Только в 6 ч 10 мин 4 февраля канлодки «Красный Аджаристан» и «Красная Абхазия» начали высадку в этом районе. На пляже Южной Озерейки в 6 ч боя уже не наблюдалось. Попытки продолжить высадку десанта противник отражал сильным огнем.

Командир высадки, находясь на эсминце «Незаможник» и руководствуясь только визуальным наблюдением, не знал, что штурмовой отряд, часть танкового батальона, две роты десанта с канлодок, а всего более тысячи человек, уже высажены на берег. Поэтому в 6 ч 20 мин он доложил командующему флотом: «Ввиду сильного противодействия противника приказ о высадке не выполнен большинством кораблей. Приказал возвращаться во избежание потерь по частям. Прошу прикрыть отход. Командир высадки».

Канлодки, находившиеся под берегом горы Абрау, получив приказание к отходу, спешно приняли обратно на борт высаженную часть десанта (до двух рот) и отошли в море. Потери десанта составили: СКА-051, болиндеры № 2, 4, 6, три баркаса, два сейнера и буксир «Геленджик». Отряды кораблей десанта вернулись в Геленджик и Туапсе. Для выяснения обстановки в район Южная Озерейка вечером 4 февраля были посланы два малых «охотника». При попытке подойти к берегу она были обстреляны и вынуждены вернуться, не получив никаких сведений о десанте.

По приказанию командующего фронтом, командующий Черноморским флотом вице-адмирал Ф. С. Октябрьский принял решение предпринять высадку десанта на западном берегу Цемесской бухты в районе поселка Станичка, и в ночь с 3 на 4 февраля там был высажен демонстративный десант в составе одного батальона морской пехоты под командованием майора Ц. Л. Куникова, который закрепился на берегу и удерживал небольшой участок побережья.

5 февраля с наступлением темноты канлодки «Красный Аджаристан» и «Красная Грузия», имея на буксире по одному корабельному баркасу, в охранении четырех малых «охотников», вышли из Геленджка к поселку Станичка.

В 22 ч 30 мин канлодка «Красный Аджаристан» подошла к берегу южнее пристани Рыбзавода, подала на берег сходню и начала выгрузку десанта и разгрузку боезапаса, вооружения и других грузов. В 23 ч 10 мин канлодка «Красная Грузия» подошла к берегу севернее пристани и также приступила к высадке десанта. Ввиду сильного наката волны для удержания своего места приходилось непрерывно работать машинами от малого до среднего хода вперед.

В районе действия десанта утром 6 февраля противник сконцентрировал значительные силы пехоты и предпринял атаку на русские позиции. Своевременное усиление советской десантной группы дало возможность удержать оборону и даже в некоторых местах потеснить неприятеля. Большую помощь десанту оказали береговые батареи, сосредоточенные в районе Пенай-Дооб. Они вели огонь с помощью корректировщиков, находившихся среди десантников, и нанесли большие потери немцам.

7 февраля в 19 ч канлодка «Красный Аджаристан» и канлодка «Красная Грузия» вышли из Геленджика. Приказ командующего флотом гласил: «Десантным кораблям к месту высадки не приближаться. Остановиться в районе Пеная, откуда, используя малые «охотники» как высадочные средства, перевезти десант на западный берег».

Ночь была лунная. Подойдя в 21 ч 15 мин в охранении шести малых «охотников» к мысу Пенай, канлодки застопорили ход. Катера отшвартовались к канлодкам и начали прием людей. Несмотря на ожесточенный обстрел противником с мыса Любви и с Западного мола, малые «охотники», маневруя, на полном ходу выходили из-под обстрела, высаживали десант и забирали раненых.