Новороссийская десантная операция советских войск началась 10 сентября 1943 года. Десант осуществлялся силами Черноморского флота в Новороссийский порт. Планирование и проведение операции осуществляли Тимошенко Семен, Петров Иван, Владимирский Лев, Леселидзе Константин, Холостяков Георгий, Вершинин Константин, Ермаченков Василий.

В ночь на 10 сентября корабли десанта вышли из Геленджика. В 2:44 10 сентября началась артиллерийская подготовка и авиационные удары по вражеской обороне. В 2:45 катера группы прорыва атаковали торпедами огневые точки противника на молах и боно-сетевые заграждения у входа в бухту, они же высадили на молы штурмовые группы.

Путь в бухту по узкому и простреливаемому проходу был открыт. Торпедные катера группы атаки берега атаковали торпедами огневые точки на побережье бухты. В 2:56 в порт ворвались торпедные катера группы атаки порта и атаковали торпедами причалы и места высадки. С 3 часов в порт стали врываться торпедные и сторожевые катера, мотоботы и мотобаркасы с частями первого эшелона десанта, высадка которого производилась до 5 часов утра.

Все эти действия производились под сильнейшим артиллерийско-минометным и пулеметным огнем врага. Катера маневрировали среди сплошных столбов воды от разрывов снарядов, в небе одновременно находились сотни осветительных немецких ракет. Многие корабли получили попадания. Поняв, что началась десантная операция в порт, противник стал спешно стягивать к нему силы, усилил артиллерию, а с рассветом начала активно действовать немецкая авиация.

Немцам удалось сорвать высадку второго эшелона десанта. Тем не менее, были созданы два плацдарма: в порту и в северо-восточной части бухты у цементного завода «Красный Октябрь», закрепившись на котором десантники отражали непрерывные атаки врага.

Еще несколько групп десантников из 255-й бригады морской пехоты были высажены в южной части порта, но поскольку ввиду разобщенности сил им грозило полное уничтожение, они с боем прорвались на позиции советских войск на Малой земле. Бои на плацдармах шли непрерывно, отличались крайним ожесточением, изобилуя рукопашными схватками. Личный состав проявлял массовый героизм. В этот день артиллерия противника потопила 8 советских катеров и 5 десантных ботов.

Несмотря на частичный срыв врагом первоначального плана операции - вместо единого плацдарма было создано два небольших и разобщенных, советское командование решило наращивать усилия в десантной операции. Такое решение было вызвано тем, что противник чрезвычайно болезненно отреагировал на нее, бросив в бой значительное число резервов и даже снимая войска с других участков фронта.

В ночь на 11 сентября началась высадка второго эшелона десанта, несмотря на сильнейший огонь противника. В ночном бою был полностью отбит у врага цементный завод «Пролетарий» - сильнейший узел обороны на побережье. Также десантникам удалось значительно продвинуться от цементного завода «Красный Октябрь» к поселку Мефодиевский. Десантные части ворвались непосредственно в город и завязали уличные бои. Советская авиация завоевала господство в воздухе и активно поддерживала действия наземных войск.

В ночь на 16 сентября войска западной группы 18-й армии перешли в наступление с Малой земли, прорвали оборону противника в районе Станички и также ворвались в город. Поскольку все части врага были втянуты в жестокие сражения на улицах города и понесли к тому времени огромные потери, противодействовать этому удару противник не смог. Немецкое командование отдало приказ об оставлении Новороссийска.

К десяти часам утра 16 сентября 1943 года город Новороссийск был полностью освобожден от немецких войск. Взятие Новороссийска предрешило исход борьбы за Таманский полуостров: опасаясь наметившегося выхода советских войск от Новороссийска в тыл своей главной полосы обороны, немцы спешно стали оставлять ее и отводить войска к Темрюку и Тамани.

Задачи десантной операции были выполнены: был осуществлен прорыв в насыщенную вражескими войсками и оборонительными сооружениями бухту, захвачен плацдарм, который сыграл исключительную роль в разгроме Новороссийской группировки противника.

Будучи одной из наиболее крупнейших советских десантных операций, Новороссийская десантная операция вошла в историю как одна из наиболее хорошо спланированных и подготовленных советских наступательных операций, проведенных совместно армией и флотом. Она показала, что при тщательной подготовке десантных операций возможен их успех даже на сильно укрепленном побережье. Хорошо было отработано взаимодействие всех выделенных для операции родов войск.