Несмотря на потерю в январе Феодосии, в связи с отсутствием у немцев крупных резервов было ясно, что следующей станет наступать советская сторона. После серии отсрочек, связанных со срывом графика доставки вооружения и боеприпасов, войска Крымского фронта утром 27 февраля перешли в решительное наступление. Традиционно части СОРа наносили одновременный удар на своем участке. Командующий 11–й немецкой армией Э. фон Манштейн так охарактеризовал эти бои в своих мемуарах: «На Севастопольском фронте он (противник. — М. М.) попытался вырваться на север и восток сквозь неплотное кольцо окружения 54-го армейского корпуса. Четырем немецким дивизиям и одной румынской горной бригаде он мог уже противопоставить в крепостном районе 7 стрелковых дивизий, 3 бригады и 1 спешенную кавалерийскую дивизию… Атаки противника, предпринятые главным образом в полосах Нижнесаксонской 22-й пехотной дивизии и Саксонской 24-й пехотной дивизии, были отбиты в упорных боях благодаря прекрасным действиям наших войск и эффективному огню артиллерии». Но советские дивизии, количеством которых пугал читателей Манштейн, были лишь флажками на карте. По состоянию на 11 февраля в Приморской армии насчитывалось всего 21,5 тысячи пехотинцев и 12,2 тысячи солдат морской пехоты. Полевая артиллерия имела примерно 40% некомплект орудий, а значительная часть береговых батарей только осуществляла работы по смене стволов, расстрелянных в ходе отражения двух предыдущих штурмов. Наступающих пыталась поддержать авиация, но что из этого получилось? Рассмотрим поподробней.
В ночь, предшествовавшую наступлению, ДБ-3 и МБР-2 произвели 22 вылета для бомбардировки немецких позиций в районе Черкез-Кермен и Языковой балки. С утра начались удары по немецким артиллерийским батареям, которые своим огнем мешали продвижению советских войск. В них приняли участие восемь ДБ-3, 11 Пе-2 и три Ил-2. По докладам, пилоты уничтожили четыре полевых орудия и две минометные батареи, вывели из строя до роты пехоты. Из-за низкой облачности даже дальним бомбардировщикам приходилось сбрасывать свой груз с 600—1200 м, тем не менее потерь от зенитного огня не имелось. С полудня погода испортилась окончательно, что сорвало несколько групповых вылетов. Вечером штурмовикам удалось нанести удар по тыловой колонне, которая потеряла 13 автомашин и 17 повозок. Всего за сутки авиагруппа СОРа произвела 130 самолето-вылетов (54 на бомбардировку войск, 12 штурмовых, 13 на воздушную разведку, 20 на сопровождение ударных машин, 26 для прикрытия порта и для сбрасывания листовок). Было сброшено 388 ФАБ-100, 120 ФАБ-50, три бомбовые кассеты РРАБ-3, 872 осколочные бомбы АО-2,5, 44 PC и около 50 бомб других калибров — всего около 50 тонн боевой нагрузки. Несмотря на все это, очевидно, что всерьез на ситуацию на земле летчикам повлиять не удалось — уничтожение трех батарей и роты пехоты на фронте наступления трех дивизий существенно картины не меняло.
28 февраля плохая погода помешала достигнуть даже сравнимого результата. Дважды штурмовики (восемь самолето-вылетов) наносили удары по батарее и по полевым позициям в районе хутора Мекензия, сумев уничтожить шесть орудий и два взвода пехоты, но бомбардировщики из-за низкой облачности в воздух не поднимались. Только 1 марта, когда наземные части прекратили наступление и стали закрепляться на новых позициях, которые противник попытался отбить, авиация наконец-то смогла поддержать их относительно эффективно. Штурмовики совершили четыре групповых вылета (23 самолето-вылета), атакуя немецкие войска на командных высотах, за которые шла ожесточенная борьба. В первом вылете штурмовик, пилотируемый лейтенантом А. Ф. Евграфовым, был сбит зенитным огнем и упал на территории противника. Тем временем Пе-2 и ДБ-3 произвели 18 дневных самолето-вылетов по живой силе и главным образом батареям противника. Всего за день авиагруппа СОРа совершила 135 самолето-вылетов, сбросила 164 ФАБ-100, 2786 АО-2,5 и 173 PC, сумев уничтожить, по докладам, орудие, две минометные батареи и до роты пехоты. Много это или мало? Для сравнения заметим, что в этот день самолеты, подчиненные штабу «Fliegerfuhrer Sud», действовали исключительно на керченском направлении и произвели 120 самолето-вылетов — 53 истребителями, 40 пикирующими и около 30 горизонтальными бомбардировщиками. Только пилоты «штук» доложили об уничтожении 13 советских танков, в то время как истребители III/JG77 сбили без потерь шесть советских самолетов. При этом советская сторона постоянно жаловалась на действия авиации противника, в то время как немецкая чужих действий словно и не замечала. Так что вылет вылету рознь!
И все-таки пусть и не очень эффективные действия севастопольской авиагруппы привели к тому, что противник решил уделить ей больше внимания, подтянув для прикрытия войск на фронте большое количество зенитной артиллерии и начав регулярный обстрел севастопольских аэродромов дальнобойной артиллерией. Начали заглядывать «в гости» к коллегам и одиночные немецкие бомбардировщики. Еще 25 февраля на стоянке в бухте Матюшенко в результате такого визита сгорел МБР-2. 5 марта там же артиллерийским огнем была сожжена другая летающая лодка, а две повреждены. Спустя три дня немецкие зенитчики сбили возвращавшийся с разведки Пе-2 лейтенанта Акуратова. К счастью, все три члена экипажа смогли приземлиться на парашютах на своей территории. Сделали несколько вылетов в направлении Севастополя и «мессершмитты» группы III/JG77. В ходе одного из них 5 марта фельдфебель Хаклер (Hackler) подбил возвращавшийся с воздушной разведки «як» ст. лейтенанта С. Данилко. Раненому летчику пришлось покинуть свой самолет с парашютом. Напарник Данилко лейтенант Ватолкин считал, что ответными очередями ему удалось сбить одного из нападавших, но немцы этого не подтверждают.
Более драматичный случай произошел днем 11 марта. Утром в Севастополь прибыли крейсер «Красный Крым» и санитарный транспорт «Львов», которые доставили защитникам города 329 тонн боеприпасов, 60 т продовольствия, 20 авиамоторов и 362 человека маршевого пополнения. После разгрузки корабли оставались в Севастополе, ожидая темноты. Вражеская разведка обнаружила их, и по бухте был открыт артиллерийский огонь. Командующий Черноморским флотом и СОРом вице-адмирал Ф. С. Октябрьский приказал обнаружить дальнобойную батарею и подавить ее огонь. Для выполнения задачи вылетели два штурмовика, пилотировавшиеся капитаном Михаилом Талалаевым и старшим лейтенантом Евгением Лобановым. Немцы встретили машины сильным зенитным огнем, но летчики начали штурмовку, и огонь батареи был подавлен. К сожалению, не обошлось без потерь — снаряд, угодивший в «ил» Талалаева, повредил мотор. Летчика осколком ранило в голову. Второй снаряд пробил масляный радиатор. Капитан приказал Лобанову возвращаться на аэродром, а сам пошел на вынужденную посадку на нейтральной полосе. Оттуда капитан начал ползком выбираться в сторону своих окопов, но осуществить это оказалось не так просто. Противник открыл по летчику огонь из всех видов оружия, а небольшая группа солдат направилась в его сторону явно с намерением взять в плен. Увидев, что командиру угрожает опасность, Лобанов снизился до высоты бреющего полета и стал расстреливать немецких пехотинцев. Они бросились назад в свою траншею, но в этот момент в штурмовик Лобанова попал зенитный снаряд. Потеряв управление и пролетев по инерции несколько сотен метров, самолет упал за немецкими позициями. Только ночью нашим разведчикам удалось пробраться во вражеский тыл и обнаружить место последнего боя Лобанова. Судя по уцелевшим свидетельствам, Евгений после аварийной посадки укрылся в снарядной воронке, откуда долго отстреливался из пистолета от немецких солдат. В ходе этой перестрелки он и погиб. Указом от 14 июня 1942 г. посмертно Евгению Лобанову было присвоено звание Героя Советского Союза, а в полку долго летала машина с надписью на борту «За Женю Лобанова!».