战时归属北高加索方面军指挥的黑海舰队有1艘战列舰，4艘巡洋舰、l艘驱击领舰、7艘驱逐舰、41艘潜艇、5艘炮舰、30艘扫雷舰、62艘鱼雷艇、3艘布雷舰和其它一些舰船。舰队航空兵拥有216架飞机。黑海舰队还下辖2个海军基地：诺沃罗西斯克和波季。
亚速夫海区舰队和黑海区舰队的力量都不太强。
为了更好地指挥北高加索方面军各部队，7月28日，方面军分成两个战役集群：顿河集群（在斯诺夫罗波尔方向）和濒海集群（在克拉斯诺达尔方向）。顿河集群内第51、37和12集团军组成。濒海集群由第18、56和47集团军组成。P·Я·马利诺夫斯基中将被任命为顿河集群司令员。Я·T·切列维琴科上将被任命为濒海集群司令员。为了组织大纵深梯次防御，又重新部署了部队。第56集团军占据克拉斯诺达尔防御地域，其任务是防守该地域，阻止敌军的进攻。第17骑兵军撤到库戈耶亚河，与第18集团军配合对巴泰斯克实施反突击，而步兵独立第1军从黑海沿岸调到了阿尔马维尔地域。但是要扭转战局仍然非常困难。德军统帅部不断加强自己部队的突击力量。7月29日，敌人在顿河左翼集结了7个军，其中包括4个坦克军，继续展开进攻。8月1日，德军在韦谢累村地区强渡马内奇运河，夺取了萨利斯克。与此同时，敌第17集团军各兵团在克拉斯诺达尔方向实施进攻。苏军由于未能来得及在卡加利尼克河地区巩固下来，又撤向耶亚河和库戈耶亚河地区。在该地区的战斗中，第17骑兵军和第18集团军制止了敌人的强攻。在什库林斯卡亚地域敌人主要突击方向上，库班的哥萨克军消灭了德军步兵第196师。
在7月29日至8月1日的战斗中，北高加索方面军左翼作战的第51集团军，继续坚守从上库尔莫亚尔斯卡亚至罗曼诺夫斯卡亚地段上的防御阵地。德军坦克第4集团军各兵团未能在此强渡过顿河。但是，敌人成功地夺取了萨利斯克，切断了第5l集团军与方面军主力的联系。最高统帅部大本营根据已形成的形势，将第5l集团军调入斯大林格勒方面军的编成。
苏军在斯大林格勒的顽强抵抗，迫使德军最高统帅部在8月初将坦克第4集团军调往斯大林格勒前线，归“B”集团军群司令官指挥。只将该集团军的坦克第40军留给了“A”集团军群。陆军元帅利斯特给坦克第4集团军拍发了一份电报，感谢该集团军在高加索方向的战绩，并祝愿该集团军在夺取斯大林格勒助战斗中顺利完成新的任务。众所周知。在斯大林格勒会战中，另一个厄运在等待着他们。
坦克第4集团军主力调往斯大林格勒方向，使苏军在北高加素的处境有所改善。但是，敌人在坦克和飞机的数量上仍具有很大的优势，在高加素方向上继续迅猛地向前推进。在南方向和东南方向上合并到顿河集群的各部队不断后撤。敌人坦克和摩托化兵团急速向第51和37集团军之间出现的宽达65公里的缺口冲击，从而威胁到濒海集群各部队的翼侧。在此种情况下，北高加索方面军军事委员会8月3日决定，将方面军主力撤到库班河左岸新的防御地区。顿河集群的部分兵力（第37和12集团军）撤到斯塔夫罗波尔、阿尔马维尔地区，尔后又撤向马尔卡河，掩护阿尔马维尔、矿水城、其兹多克、格罗兹内依、纳尔奇克和奥尔忠尼启则方向（弗拉基高加索）。
在撤向新的防御地区过程中进行了激战，敌人仍处于明显优势。8月5日，敌人坦克第1集团军备兵团夺取了斯塔夫罗波尔。翌日，占领了阿尔马维尔。北高加索方面军各部队被迫撤过库班河，但也使进攻的敌人遭受重大损失。第l
2集团军渡到库班河左岸后，与顿河集群司令部失去联系，从而归入濒海集群的编成。这时，顿河集群仅剩下第37集团军。
苏军飞行员同希特勒侵略者展开了激烈的拼搏。在敌人飞机数量占绝对优势的情况下，他们勇敢地进行空战，掩护地面部队免遭敌空军袭击，猛击敌人进攻纵队。由空军中将K·A·韦尔希宁指挥的航空兵第4集团军负责支援顿河集群的地面部队，而由空军中将C·K·戈留诺夫指挥的航空兵第5集团军负责支援濒海集群的部队。
德国法西斯军队未能实现统帅部的意图，即围歼顿河与库班河之间的苏军。但他们仍继续掌握着战场的主动权。德军坦克第1集团军主力从阿尔马维尔和克罗波特金以南地域向迈科普和固阿普谢展开进攻。按照法西斯统帅部的计划，该部队应与第17和第11集团军协同作战，消灭诺沃罗西斯克、克拉斯诺达尔和图阿普谢地区的苏军。坦克第1集团军的坦克第40军任务是沿格罗兹内依方向实施进攻，第17集团军沿克拉斯诺达尔方向实施突击。
在北高加索，敌人妄图保持进攻的高速度。敌人在迈科普方向实施进攻的坦克兵团成功地强渡了阿尔马维尔地区的库班河。遵照最高统帅部的命令，北高加索方面军左翼部队且战且撤渡过拉巴河。第37集团军撤到马尔卡何和巴克桑河地区。
德军强行渡过阿尔马维尔地域的库班河，威胁着在阿尔马维尔以北和西北面，以及克拉斯诺达尔地域防御部队的后方。在此情况下，北高加索方面军开始向大高加索山脉西部山前地带撤退，并在图阿普谢和诺沃罗西斯克方向切断了敌人的退路。与此同时，我军的抵抗能力不断加强，敌人的进攻速度却有所减慢。进攻克拉斯诺达尔的德国第17集团军的5个步兵师经过拼死的战斗，击垮了人数少、并在上述战斗中削弱的苏军第5集团军各部队的抵抗，于8月l2日夺取了克拉斯诺达尔。
在北高加索方面军左翼，德军坦克第l集团军于8月16日占领迈科普。敌人妄图通过大高加索山脉西部山前地带突向黑海沿岸，但遇到苏军的顽强抵抗。防守在通往哈德红斯卡亚镇，和图阿普谢公路远接近地的第17骑兵军各兵团战斗得特别成功。为表彰保卫北高加索的卓越战绩，该军荣获“近卫军”称号，被命名为库班哥萨克近卫骑兵第4军。步兵第30伊尔库茨克师在戈里亚奇克柳奇地区也进行了英勇的战斗。红军各兵团和部队，在同敌人优势兵力的战斗中，表现出了高度的组织性和坚韧不拨的精神。
7月25日至8月17日在高加索方向进行的战斗是高加索防御战的第一阶段。德国法西斯“A”集团军群为夺得暂时的，虽然也算是重大的成功付出了高昂的代价。根据敌人自己的统计材料，在上述时间内希特勒军队的这个重兵集团共伤亡近5万4千多官兵。在高加索方向上进行防御的苏军反击了敌人的优势兵力，经过激烈战斗后，被迫从顿河撤向库班河，尔后进入大高加索山脉西部的山前地带。在上述战斗中，北高加索方面军把“A”集团军主力牵制到自己这边，并使它遭受重大损失。这一点对于苏德战场南翼的战斗成败是极为重要的。此外，苏军不断加强抵抗，为在捷烈克河、巴克桑河地区和大高加索山脉各山口组织坚固防御赢得了时间。在黑海至塔曼半岛的整个战线上，进攻的敌人面对着不可战胜的，并时刻准备作战的外高加索和北高加索方面军。
但是，高加索总的局势仍很紧张。德国法西斯“A”集团军群指挥部准备继续战斗下去。敌人决定在三个方向上同时发展进攻。坦克第1集团军在东南方向实施突击，占领格罗兹内依地区，前出到黑海沿岸，夺占巴库。第17集团军的任务是，向诺沃罗西斯克，然后沿黑海海岸向巴统展开进攻。第11集团军的步兵第42军强渡到刻赤海峡，保障第17集团军右翼，占领塔曼半岛。山地步兵第49军的任务是越过大高加索山脉各山口实施突击，前出到苏呼米和库泰西地区。根据进攻计划，“A”集团军群调整了部署。德国法西斯军队统帅部相信，他们将很快达到预定的目标。“希特勒认为，8月份，他将给俄国人一个毁灭性的打击。他在德军7月份迅速取得战果的影响下，仍然迫求两个目标，夺取斯大林格勒和高加索”。
高加索保卫者积极做好坚持保卫高加索的战斗准备。解决了这样一些重要问题：构筑防御地区，改善部队的组织指挥及向部队供应武器、弹药、燃料、食品和服装等。各级指挥部门为进一步提高纪律性，加强部队政治教育和战斗训练做了大量工作。继续动员外高加索的内部资源，用人力物力支援前线。最高统帅部大本营预备队也加强了高加索防御力量。由于采取了这些措施，沿捷烈克河和巴克桑河一线建立了大纵深梯次防御，纳尔奇克、奥尔忠尼启则、格罗兹内依、马哈奇卡拉等城市周围都变成了防御地域。
8月后半月，希特勒军队变更部署后，开始发起进攻。1942年8月18日到9月28日为高加索防御战的第二阶段。在此期间，敌人从三个方向实施突击，妄图突入外高加索。坦克第1集团军（坦克第3和第40军、步兵第52军）从斯塔夫罗波尔、涅维诺梅斯克地域以总的方向向皮亚季戈尔斯克、普罗赫拉德内、格罗兹内依展开进攻。8月底，法西斯军队的这一重兵集团前出到伊谢尔斯卡亚——巴克桑峡谷（普罗赫拉德内以西30分里外）地段上的捷烈克河和巴克桑河，但敌军在此遭到外高加索方面军北方集群主力的堵截。这一地区展开了激战，敌人未能从普罗赫拉德内以西和以南地区突向奥尔忠尼启则。敌人被迫放弃继续在这里发展进攻的企图。尔后，坦克第l集团军主力集结到英兹多克地区，妄图向莫兹多克——马尔戈别克方向实施突击。
9月1日，敌人各坦克师在马尔戈别克方向转入进攻，急欲突破苏军在捷烈克河的防御，夺取马尔戈别克及其油田。尔后，继续扩张战果，向格罗兹内依、马哈奇卡拉、杰尔边特和巴库实施突击。为了夺取这些目标，法西斯统帅部计划调一些兵团加强坦克第l集团军，这些兵团是统帅部打算夺取斯大林格勒后，再从斯大林格勒方向调往高加索的部队。
在格罗兹内依方向作战的外高加索方面军北方集群的兵力，与当面德军比较处于优势。但是，这些部队平均地分散在捷烈克河口至巴克桑峡谷之间的捷烈克河和巴克桑河右岸一线。在德国法西斯军队实施夹击的马尔戈别克方向上，只有苏军第9集团军的一小部分部队进行防御。
希特勒军队借助在突击方向上拥有的坦克、飞机、炮兵和步兵的数量优势，在莫兹多克以南地域强渡捷烈克河，以极为惨重的伤亡代价夺取了右岸登陆场。敌人在登陆场集结了强大的兵力，又向马尔戈别克展开进攻。此时，法西斯军队遭到了未曾预料到的反击。在激战中，第9集团军的部队，以及调到该战区的近卫步兵第11军一些兵团重创了敌军。经过长时间的战斗，希特勒匪徒才得以夺取了马尔戈别克，但在该方向上，他们末能继续向前推进。
9月下半月，敌人在莫兹多克西南的格罗兹内依方向转入进攻，但末能奏效。法西斯统帅部被迫将党卫队的“威金人”师调往莫兹多克地区加强坦克第1集团军。该师是从图阿普谢方向撤下来的。尔后，希特勒军队重新转入进攻，妄图通过“埃利霍托沃大门”突入奥尔忠尼启则和格罗兹内依，但始终未能击垮苏军的英勇抵抗。持续了28天的马尔戈别克