Стремясь выиграть время, необходимое для эвакуации плацдарма, немцы сосредоточили на рубеже прикрытия эвакуации, проходившем от бухты Стрелецкая к отметке 80,0 и далее на юг по линии Земляного вала, значительные силы пехоты и артиллерии. Для обороны этого рубежа противником были также широко использованы тяжелые реактивные метательные аппараты, общее количество которых доходило до 300 штук. Опираясь на сильно развитую оборону рубежа прикрытия эвакуации, остатки севастопольской группировки оказывали исключительно упорное сопротивление — оборонялись с отчаянием обреченных.
Попытка передовых частей Приморской армии и 19-го танкового корпуса, вышедших к 20–22 часам 9 мая к последнему оборонительному рубежу севастопольского плацдарма немцев, прорвать этот рубеж с ходу успеха не имела.
Директивой на отход был предусмотрен ввод корпуса в бой после выхода пехоты на западные окраины Сапун-горы и высоты Горной.
В районе поселка Камары корпус стоял до 7 мая. Части Приморской армии готовились к штурму укрепленного Севастопольского пояса обороны, подтягивали артиллерию, подвозили боеприпасы, обучали штурмовые группы.
Части корпуса тоже помимо ремонта материальной части обучали личный состав действиям в составе штурмовых групп. Штабы и командиры тщательно увязывали вопросы взаимодействия родов войск и оружия.
Для штурма обороны противника на Сапун-горе было сосредоточено до 200 орудий на каждый километр фронта, тщательно подготовлено многоэшелонированное наступление пехоты.
Противник оказывал упорное сопротивление, переходил в контратаки, пытаясь восстановить положение.
Командующий войсками 4-го Украинского фронта приказал корпусу к полуночи 8 мая выйти в исходный район в готовности к вводу в бой с утра 9 мая в направлении высот 179,0, 119,1 и мыса Херсонес.
К указанному времени корпус сосредоточился в исходном районе в боевом порядке: справа — усиленная 79-я танковая бригада, слева — 26-я мотострелковая бригада со 101-й танковой бригадой — первый боевой эшелон.
Во втором эшелоне — в резерве 6-я гвардейская танковая бригада.
К утру 9 мая пехота Приморской армии не вышла на рубеж ввода корпуса в бой. Колхоз Большевик и поселок Карань еще удерживались противником.
Местность не позволяла корпусу развернуться и нанести одновременный удар, корпус можно было вводить в бой только побригадно.
В 04.00 9 мая командующий Приморской армией приказал отвести и замаскировать танки. Через полтора часа танки были отведены и рассосредоточены.
К 7 часам пехота Приморской армии овладела населенным пунктом Карань, но затем была остановлена противником.
Сосед справа — части 51-й армии — с северо-востока подошли к совхозу № 10 и высоте 172,7 и продолжали медленно продвигаться вперед.
В 08.00 корпусу было приказано войти в бой и атаковать противника в прежнем направлении.
Стремительным ударом 79-я и 101-я танковые бригады с 26-й мотострелковой бригадой прорвали оборону противника на западных скатах Сапун-горы и вышли к следующему оборонительному рубежу противника, проходившему от высоты 172,7 через высоту 179,0 на поселок Георгиевский.
Восточнее поселка проходила сплошная траншея. В районах высоты 179,0 противник создал сильные узлы сопротивления с ДОТами, блиндажами и заранее подготовленными артиллерийскими позициями. Здесь насчитывалось до 30 зенитных орудий, которые противник использовал для борьбы с нашими танками. Вдоль всего оборонительного рубежа — проволочные заграждения в два ряда.
Продвижение корпуса было приостановлено, части несли большие потери в танках.
К 13 часам 79-я танковая бригада вела бой за высоту 179,0, 26-я мотострелковая бригада со 101-й танковой бригадой — за водохранилище. Было принято решение 6-й гвардейской танковой бригадой нанести удар из-за левого фланга корпуса в направлении Безымянного хутора, северо-западнее высот 197,3 и 137,5 и далее вдоль Приморского шоссе.
В 15 часов, маневрируя и обходя узлы сопротивления, 6-я гвардейская танковая бригада достигла высоты 137,5 и повернула на юго-запад. В 17.00 бригада атаковала и разгромила отходящую вдоль Приморского шоссе колонну артиллерии и автомашин противника.
26-я мотострелковая и 101-я танковая бригады, обойдя сильно укрепленный узел сопротивления с юго-запада, к 18.00 овладели высотой 119,1. Противник, боясь быть отрезанным, начал отходить с высоты 179,0.
Преследуя противника в этом направлении, 79-я танковая бригада нанесла удар по высоте 80,0 и к 21.00 овладела перекрестком дорог с отметкой 80,0 в 2,5 километрах восточнее бухты Камышевой.
6-я гвардейская танковая бригада, подойдя к аэродрому восточнее стыка Приморского шоссе с валом, была встречена сильным огнем полевой и зенитной артиллерии. Бригада с ходу атаковала аэродром, уничтожив и захватив 21 самолет противника. Части корпуса подошли к валу.
К этому времени части 51-й и 2-й армий полностью очистили от противника город Севастополь.
По валу у противника проходил так называемый «аварийный» рубеж обороны, преграждавший путь на мыс Херсонес. Рубеж состоял из противотанкового рва, проходившего от бухты Стрелецкой до отметки 80,0 и далее до стыка вала с Приморским шоссе. Перед валом и противотанковым рвом — сплошная траншея с ходами сообщения и блиндажами, заранее подготовленные площадки для артиллерии, минометов и РСЗО. Установлена береговая и зенитная артиллерия. Проходы через вал заминированы, сам вал для танков непроходим.
Противник стянул на мыс Херсонес все остатки своих войск в Крыму, пытаясь под прикрытием указанного рубежа эвакуировать их. На мысе всего насчитывалось до 80 тысяч солдат и офицеров — остатки трех пехотных дивизий немцев — 73, 111-й и 336-й, а также 3-й горнострелковой дивизии румын, отдельные батальоны и охранные команды. Противник упорно сопротивлялся, продолжая эвакуировать морем войска в Румынию.
Ведя непрерывную разведку обороны противника, войска армии подтягивали силы для организации прорыва последнего рубежа немцев с утра 10 мая. С этой целью за ночь из Байдары на автомашинах была переброшена в район поселка 6-я Верста 128-я гвардейская горнострелковая дивизия, составлявшая резерв командира 3-го горнострелкового корпуса. Неоднократные попытки войск армии в течение 10 мая прорвать рубеж прикрытия эвакуации противника успеха также не имели, несмотря на то, что в атаках трижды участвовал 19-й танковый корпус и были введены в бой 128-я гвардейская горнострелковая и 339-я стрелковая дивизии (резерв командарма).
10 мая по приказу командующего Приморской армии 79-я танковая бригада атаковала противника в направлении бухты Камышевой, 26-я мотострелковая бригада со 101-й и 6-й гвардейской танковыми бригадами атаковали противника вдоль Приморского шоссе через вал на мыс Херсонес.
79-я танковая бригада имела незначительный успех и немного продвинулась в направлении бухты Камышевой, но, встреченная сильным огнем береговой и зенитной артиллерии и огнем с кораблей из бухт, не поддержанная пехотой, вынуждена была отойти в прежний район. Бригады, атаковавшие вдоль Приморского шоссе, также успеха не имели. По танкам, появлявшимся в проходах вала, противник открывал мощный огонь из всех видов артиллерии и кораблей с моря. По приказу командующего Приморской армии части корпуса были отведены в исходное положение.
11 мая корпус боевых действий не вел, занимаясь ремонтом и восстановлением материальной части, подвозом боеприпасов для артиллерии, подготовкой к предстоящим операциям. К исходу 11 мая корпус имел в своем составе:
6-я гвардейская танковая бригада — 8 танков Т-34 и 5 танков Т-70;
79-я танковая бригада — 7 танков Т-34 и одну самоходную установку СУ-85;
101-я танковая бригада — 5 танков Т-34;
867-й артиллерийский полк самоходных установок — 7 самоходных установок СУ-76;
875-й артиллерийский полк самоходных установок — 7 самоходных установок СУ-76.
