Войскам Северо-Кавказского фронта (командующий генерал-полковник И. Е. Петров) и Черноморскому флоту (командующий вице-адмирал Л. А. Владимирский) совместно с Азовской военной флотилией (командующий контр-адмирал С. Г. Горшков) ставилась задача высадить три дивизии 56-й армии в районе северо-восточнее Керчи (главное направление) и одну дивизию 18-й армии (командарм К. Н. Леселидзе) в районе посёлка Эльтиген (ныне Героевское в черте города Керчь) на вспомогательном направлении, после чего ударами по сходящимся направлениям десант должен был овладеть портами Керчь и Камыш-Бурун. Поддержку войск с воздуха обеспечивала 4-ая воздушная армия (генерал-полковник авиации К. А. Вершинин).
Противник на Керченском полуострове располагал силами в составе примерно 85 тыс. солдат и офицеров 5-го армейского корпуса 17-й немецкой армии (98-й пехотная дивизия немцев, 3-я горная и 6-ая кавалерийская румынские дивизии и около десяти отдельных частей и команд, а также артиллерия, танки и авиация). Полуостров имел три рубежа обороны глубиной до 80 километров, а Керченский пролив и подходы к нему были густо минированы донными минами, трудно поддающимися тралению.
Артиллерийскую поддержку в полосе высадки десанта вели 240 орудий для 18-й армии и 420 орудий с 2 полками реактивной артиллерии для 56-й армии.
Вечером 31 октября началась посадка десантных войск на корабли и суда. Из-за сильного шторма десант 56-й армии не смог вовремя высадиться. Десант 18-й армии, несмотря на тяжёлые гидрометеорологические условия, на рассвете 1 ноября скрытно высадился в районе Эльтигена, заняв плацдарм размером 5 км по фронту и до 2 км в глубину. Из-за несостоявшейся вследствие тяжелых штормовых условий одновременной высадки десантных войск всех десантных групп противник перебросил все наличные резервы своих войск и предпринял ряд ожесточенных атак пехотой и танками, однако десант стойко удерживал захваченный плацдарм. Так, одна из групп моряков 386 обмп майора Белякова, захватившая противотанковый ров, в течение четырех часов непрерывного боя отразила 19 танковых атак. В ночь с 1 на 2 ноября в район Эльтигена было дополнительно перевезено 3270 человек, 4 орудия, 9 минометов, 22,7 т боеприпасов и 2 т продовольствия. В результате высадка 318 сд (1-го эшелона войск 18-й армии) к утру 2 ноября была завершена. На плацдарме находилось около 6 тыс. десантников.
Воспользовавшись тем, что противник сосредоточил основные силы для борьбы с десантом 18-й армии, в ночь на 3 ноября Азовская флотилия успешно высадила северо-восточнее Керчи десант 56-й армии. К 12 ноября войска этой армии очистили от противника северо-восточный выступ Керченского полуострова и вышли к Булганаку и северо-восточным окраинам Керчи, где перешли к обороне, удерживая плацдарм вплоть до начала Крымской операции 1944 г.
В это время продолжались ожесточённые бои за плацдарм у Эльтигена. Против десантников командование противника бросило части пехоты, атаки которой поддерживались авиацией и танками. После длительных боёв в условиях вражеской блокады части десанта, действовавшие в районе Эльтигена, получили приказ командования прорваться в район Керчи для соединения с войсками, занимавшими оборону северо-восточнее города. 6 декабря, после 40 дней боёв за плацдарм 1700 десантников, оставив заслон из 30 человек, прорвали оборону противника, скрытно форсировав болото, считавшееся противником непроходимым, совершили 20-километровый марш, вышли на южную окраину Керчи и захватили гору Митридат и пристань Угольную. Из 30 человек заслона в живых осталось только 3. 9 декабря десантники под давлением превосходящих сил противника оставили вершину горы и заняли предместье г. Керчи. Не имея возможности оказать помощь десанту, советское командование 11 декабря на судах Азовской военной флотилии эвакуировало его, вывезя за два дня 1440 человек.
Не смотря на то, что Керченский полуостров освободить не удалось, Керченско-Эльтигенская десантная операция имела важное военно-политическое значение: в результате её были оттянуты с перекопского направления значительные силы противника и сорвано его намерение нанести контрудар по наступающим войскам 4-го Украинского фронта. Захваченный Керченский плацдарм был использован в дальнейшем при освобождении Крыма в апреле 1944 года в ходе Крымской наступательной операции.
За боевые заслуги в Керченско-Эльтигенской десантной операции наиболее отличившиеся дивизии, части и корабли преобразованы в гвардейские и награждены орденами; 129 воинов были удостоены звания Героя Советского Союза.
В память об операции был выпущен памятный знак «Участник Эльтигенского десанта».
Изображение 1: Общая схема Керченско-Этильгенской десантной операции
Изображение 2: Штурмовой десант в бухте Керчи
Изображение 3: Подразделение советских десантников перед отплытием к берегам Керченского пролива
Изображение 4: Монумент «Парус» в честь героев Этильгенского десанта