По плану Верховного Главнокомандования в Крымской операции участвовали: войска 4-го Украинского фронта (командующий — генерал армии Ф.И. Толбухин; впоследствии — Маршал Советского Союза, Герой Советского Союза (1965), кавалер ордена «Победа»), Отдельная Приморская армия (командующий — генерал армии А.И. Еременко; впоследствии Маршал Советского Союза, Герой Советского Союза), Черноморский флот (командующий — адмирал Ф.С. Октябрьский) и Азовская военная флотилия (командующий — контр-адмирал С.Г. Горшков). Ставка ВГК установила новый порядок подчинения: Черноморский флот подчинялся непосредственно наркому ВМФ Н.Г. Кузнецову, а Азовская флотилия — командующему Отдельной Приморской армией. Деятельность фронтов и флота координировал Маршал Советского Союза (дважды Герой Советского Союза, кавалер двух орденов «Победа», член ЦК КПСС, военный министр СССР) A.M. Василевский (а в 1943 г. — Маршал Советского Союза К.Е. Ворошилов, член Политбюро ЦК ВКП(б) (КПСС), председатель Президиума Верховного Совета СССР, дважды Герой Советского Союза, Герой Социалистического Труда).
Задачей ЧФ было содействовать сухопутным войскам путем нарушения морских сообщений неприятеля и недопущения эвакуации войск противника из Крыма.
В состав Черноморского флота совместно с Азовской флотилией на 1944 г. входили: 1 линейный корабль, 4 крейсера, 6 эсминцев, 18 сторожевых кораблей, 3 канлодки, 1 монитор, 113 «малых охотников», 27 тральщиков, 47 торпедных катеров, 27 бронекатеров, 29 подводных лодок, 500 самолетов.
К началу Крымской операции советские войска имели: 500 000 человек, 6000 орудий и минометов, 772 орудия зенитной артиллерии, 600 танков и самоходных орудий и 1250 самолетов.
18 апреля советские войска взяли Балаклаву и подошли к Севастополю. В этот же день Отдельная Приморская армия была переименована в Приморскую армию и включена в состав 4-го Украинского фронта.
5 мая началась операция по освобождению Севастополя. Главный удар должны были нанести силы Приморской армии под командованием генерал-лейтенанта К.С. Мельника и частично силы 51-й армии. На вспомогательном направлении должны была наступать 2-я гвардейская армия (командующий — генерал-лейтенант Г.Ф. Захаров). 9 мая противник отошел на мыс Херсонес; город и Главная ВМБ были наконец освобождены.
58 частей, кораблей и соединений, участвующих в освобождении Севастополя, награждены орденами и медалями. Орденами и медалями награждены также 400 моряков Черноморского флота. 126 человек, в том числе и черноморцы, станут Героями Советского Союза. 118 частей и соединений армии и флота получат почетное имя — Севастопольские.
С начала Крымской операции торпедные катера Черноморского флота перебазировались из Анапы и Скадовска в Ялту и Евпаторию. Вооруженные реактивными установками БМ-13 («катюшами»), они атаковали конвои противника.
Всего с апреля по май 1944 года торпедные катера сделали 270 выходов в море, чаще в ночное время.
Конечно же, в освобождении Крыма принимали участие и подводные лодки, действовавшие методом самостоятельного поиска в пределах отведенных позиций.
В ходе операции ПЛ переводились с позиции на позицию, туда, где предполагалось более интенсивное движение конвоев противника. Такой метод использования ПЛ получил название метода маневрирования заранее обусловленными позициями.
В связи с тем, что подводники ЧФ не справились с выполнением задания по уничтожению сил и средств румынских портов Констанца и Сулина, выполнение этой задачи было возложено на авиацию флота. Для выполнения операции было выделено 325 боевых самолетов бомбардировочной авиации и истребителей.
Воздушная операция по разгрому сил противника началась утром 9 августа 1944 года штурмовиками 23-го авиаполка под прикрытием истребителей, которые нанесли удар по порту Сулина. В итоге были повреждены ряд судов в порту и вызваны пожары. Вскоре при повторном ударе были уничтожены миноносец и три вспомогательных судна. В районе нефтяных емкостей, железнодорожных мастерских и вокзала возникли пожары.
20 августа полк штурмовиков Ил-2 под прикрытием истребителей нанес новый удар по Сулине с целью подавления батарей зенитной артиллерии. Одновременно были атакованы и батареи в районе Констанцы, на которые обрушились пикирующие бомбардировщики под прикрытием 77 истребителей. В результате этого массированного воздушного удара было уничтожено несколько боевых и вспомогательных кораблей, разрушены причалы и нефтяные терминалы. Правда, некоторые авторы уверяют наивного читателя, что тогда же в Констанце наряду с множеством других кораблей, миноносцев и пароходов была затоплена подводная лодка У-9 (?!) (см. «Черноморский флот России». С. 298).
В этих ударах принимало участие 11 авиационных полков и одна эскадрилья (325 боевых самолета). Всего в период с 19 по 25 августа 1944 г. морская авиация осуществила 687 самолето-вылетов (по другим сведениям — 1880) и высыпала 175 тонн авиабомб.
Принято считать, что воздушная операция по уничтожению портов Констанца и Сулина является наиболее результативной операцией авиации ЧФ и флота в целом.