克裡木是從蘇聯南方的烏克蘭加盟共和國境內向黑海突出的大半島，由於具有溫暖舒適的地中海氣候而曾被當作歷代沙皇的渡假地。但這個渡假村卻是建立在一個巨大的要塞之上。黑海是土耳其、羅馬尼亞、保加利亞等諸多國家的共有內海，具有相當重要的戰略價值，一旦掌握了黑海的制海權，就能向沿海周邊國家施加政治壓力。而塞瓦斯托波爾是當地最合適的港口，也因此成為各國覬覦的一塊寶地。一千年來，塞瓦斯托波爾遭受無數異民族的血腥侵襲，8世紀的正教希臘人、13世紀的景教韃靼人都是強有力的殖民者。從15世紀開始，回教土耳其人逐漸控制半島，在19世紀中期俄國掌權時期爆發了大規模的克裡木戰爭，英法聯軍110000人長眠於此。

戰火一直蔓延到正教沙皇俄國重新奪回半島為止，這時塞瓦斯托波爾已隨著戰鬥不息的時代而演化成一個要塞都市，大量的堡壘、壕溝和故意製造的迷宮隧道圍繞市區。在蘇聯時代特別是30年代，要塞進行了全面的現代化改進並修建了軍用機場。由此它也成為野心家希特勒的一塊心病。希特勒認為：駐紮在塞瓦斯托波爾的蘇軍可以隨時從黑海登陸對侵蘇德軍南線部隊進行包夾攻擊，這使得德軍必然不敢向東方推進；而且從克裡木機場的起飛的蘇聯飛機時刻威脅軸心國的生命線-羅馬尼亞的普羅耶什蒂油田。而且對克裡木展開進攻無疑會讓德國爭取到土耳其的好感，從而把這個一直在觀望的大國拉到軸心國的戰車上。

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以塞瓦斯托波爾市區為參照，整個市區北靠細長的塞維納亞灣南岸，塞維納亞灣北岸和別別克峽谷之間是防禦重點。在這片綿延360公里的矩形地帶，配置了12個永久要塞群，占全部克裡木要塞數量的75%，每個要塞都有一個典型的蘇聯式名稱，但多數史學家認為這是德軍給起的別名。中心地帶由"莫洛托夫"、"契卡"、"柯別烏"這3個巨大的要塞群把守，西南靠海的角形突出部配置了"列寧"和"北堡壘"這2個要塞，正東有5個聯合要塞："史達林"、"西伯 利亞"、"伏爾加"、"頓涅茨"和"烏拉爾"，在4重防禦線的最北也是最容易被突破的隘口，是當時最強的"馬克沁-高爾基I號"聯裝炮塔要塞，它擁有1934年製造的雙聯裝305毫米巨炮，射程達到44公里，外部防禦層形狀酷似當時的戰列艦炮塔，由200~300毫米厚的裝甲板全體包裹，炮塔下麵有3層永固工事，每層永久混凝土天蓋都厚達3000~4000毫米。此外，在"馬克沁-高爾基I號"東側還設置了"巴斯季昂I號"要塞作為前瞻。所有要塞周圍都被永久混凝土裝甲板覆蓋，用地下通道和小型鐵路連接，在山地部分更設置難以數計的暗堡、火力點，所有的要塞炮塔都是下沉式安裝且具有絕對優勢射界，理論上不可能對該防禦地帶進行地面攻擊。而且設計者將要塞的基本彈藥存放在塞維納亞灣南岸地下深達30米的"庫拉貝"主彈藥庫中，可謂萬無一失。

相對的，塞瓦斯托波爾市區南部及西部防禦力量就沒有這麼集中：沿正東到東南只配置了"巴斯季昂II號"、"庫貝"和"巴勒庫勒瓦"這3個要塞，在它們中間穿插著5個主要的一線步兵防禦陣地："白糖帽子陣地"、"北方鼻子陣地"、"廢墟山"、"荊棘山"、"紅色高地1、2、3"；一線陣地西側只有3個二線步兵陣地："上坡高地"、"禿鷲高地"和"風車高地"。為防止南部海上威脅，在克裡木半島南端突出部設置了"馬克沁-高爾基II號"聯裝炮塔要塞。在二線陣地和塞瓦斯托波爾市區之間是"蘇聯山脈陣地"，這是最後一道屏障。守衛塞瓦斯托波爾的蘇軍士兵比較特殊，除了普通的紅軍（陸軍）外，還有海軍陸戰隊和蘇聯內務部隊（秘密員警），這些特殊部隊戰鬥力和武器裝備、軍官素質都很強。當時守城兵力約為100000人，但坦克僅40輛。

1941年12月17日，德軍7個步兵師和2個山地師全面包圍要塞，發起第一次塞瓦斯托波爾攻防戰。德軍繞過"馬克沁-高爾基I號"，從要塞群西側進攻"史達林"要塞，但是毫無戰果，由於2天前蘇聯海軍陸戰隊在刻赤半島登陸迅速粉碎德軍包圍圈，第一次攻防戰以德軍全面失敗收場，而身穿黑色水兵服的蘇聯海軍陸戰隊也獲得了"黑色死亡"稱號(如左圖)。然而由於克裡木仍威脅德國南方戰線，德軍需不惜一切代價拔掉這顆釘子。因此從1942年5月8日開始出動第11集團軍（1個裝甲師和4個步兵師）和羅馬尼亞山地部隊開始對刻赤半島的蘇軍發起反擊。由於德第8航空軍有效的協同作戰，德軍於5月16日再次佔領刻赤半島，在這次"獵雁作戰"中蘇軍共有26個師被殲滅、170000人被俘，塞瓦斯托波爾的門戶再一次大開。

軍司令曼施泰因上將（一級）深知要塞防禦力之強，為了確保這次攻擊成功，除了需要裡希霍芬上將（一級）的第8航空軍支援，強有力的陸軍炮兵也是必不可少的。因此，德軍第306炮兵司令部被整個調來，主要配屬在北部戰線的第54軍，而南部則由第30軍和羅馬尼亞山地部隊合圍蘇軍第一線陣地。

1942年6月6日，第二次塞瓦斯托波爾攻防戰拉開了序幕。當天，203個德軍炮兵連集結在北部要塞群，曼施泰因力圖在最強防禦線上打開缺口，從而發起二戰中德軍最瘋狂的一次炮擊作戰。但是，在最北部的"馬克沁-高爾基I號"要塞壓制著北方主要道路和別別克峽谷的險要地帶，305毫米火炮隨時會對德軍步兵造成毀滅性威脅。而普通的火炮對這個堅固無比的要塞也毫無辦法，它的44公里射程更讓德國第54軍難以前進寸步。第8航空軍傾巢出動，奪取制空權，採用每天1000架次的波狀俯衝轟炸對要塞生活區造成完全破壞，迫使蘇聯士兵向要塞內部退卻。德國空軍摧毀了蘇軍機場，蘇軍無法起飛飛機對德軍進行偵查，“馬克沁－高爾基1號”失去了眼睛，無法獲知德軍“朵拉”與“卡爾”巨炮的詳細位置，不然別說射程有限的“卡爾”，就是800毫米口徑的“朵拉”也實在要塞的巨炮有效射程內.為了突破最強的要塞，必須動用最強的火炮。德軍經縝密策劃後調撥了3門超級巨炮，它們分別是：420毫米固定式臼炮"剛瑪設備"、610毫米自行臼炮"卡爾"、800毫米列車加農炮"古斯塔夫"（也稱為"朵拉炮"而它的穿甲彈射程是38公里所以亦必須在"高爾基I號"的射程之內冒險攻擊）。德軍的第一目標是蘇軍"庫拉貝"彈藥庫，為此，首先由"古斯塔夫"連續發射重達7100公斤的穿甲彈直接穿透8000毫米的防護層命中位於地下彈藥庫中部引起震撼全島的大爆炸，從而斷絕了蘇軍北部要塞群的彈藥供給。隨後，"古斯塔夫"順臨時搭建的4軌大型鐵路轉彎南下，開始攻擊"史達林"要塞。同時北部德軍炮兵開始進入全面圍攻"高爾基I號"的炮擊行動。

這時北部炮擊的主角換成了610毫米"卡爾炮"，它也被稱為"雷神之錘"。"卡爾"的射速較快，重達2200公斤的610毫米高爆彈傾瀉在"高爾基I號"要塞周圍，4000毫米厚的永久水泥裝甲板被打成碎片，要塞內部開始暴露；。為了壓制蘇聯步兵的突圍和增援，420毫米"剛瑪炮"對要塞周邊進行地毯式轟擊，1000公斤重的420毫米炮彈雨點般粉碎要塞周圍所有的道路鐵路網，"馬克沁-高爾基I號"完全孤立！

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6月17日，德軍總攻。在35公里的狹窄陣地上，1300門德軍火炮對"馬克沁-高爾基I號"進行不間斷全體炮擊，要塞被灼熱的衝擊波覆蓋，所有週邊防禦陣地幾乎化為灰燼。但是最重要的聯裝炮塔由於目標小而未被命中，仍然堅持反擊。德軍為精確攻擊這個炮塔而調撥了2門355毫米臼炮到別別克峽谷北邊，同時命令所有火炮使用穿甲彈齊射壓制蘇聯炮塔。當"高爾基I號"暫時沉默時，十餘枚355毫米榴彈（重1000公斤）從頂部插入炮塔裝甲板，這些炮彈裝有延遲爆破引信，在數分鐘之內連續造成內部爆炸。"高爾基I號"裝甲炮塔頂蓋被整個掀開，德軍立即動用280毫米火箭炮對敞開的炮塔實施燃燒彈射擊，其他火炮改用高爆彈繼續轟擊炮塔周邊設施。

最後"高爾基I號"聯裝炮(如左圖)被完全摧毀，駐守炮塔的蘇軍官兵全體陣亡。同時南部德軍也開始對蘇軍第一防禦線進行壓迫。6月11日，德第30軍分3路進攻：第72步兵師北上直撲"上坡高地"，由羅馬尼亞山地師牽制蘇軍"廢墟山"和"北方鼻子"陣地進行掩護，至6月22日佔領"上坡高地"；第170步兵師由中路繞過"庫貝"要塞於18日奪取"禿鷲高地"；主力第28步兵師連續攻克"荊棘山"和"紅色高地1、2、3"，然後北上再折返，從後面進攻"巴勒庫勒瓦"要塞，蘇軍被打個措手不及很快失守。在短短的10天內，南部蘇軍2重防線均已告破，德第30軍進逼最後的"蘇聯山脈陣地"，等待北部第54軍的合作夾擊。

北部戰線6月11日，巨炮"古斯塔夫"全面轟擊"史達林"要塞，同時多數火炮亦向前推進10公里（這時已沒有"高爾基I號"的炮火壓制）集中攻擊中部要塞群，由於各要塞之間的道路、鐵路和電話等聯絡設施均嚴重損壞，無法有效地協同；而裡面的指揮員有很大部分是沒有經驗的新軍官，而要塞完成時的第一代軍官很多在大清洗時被殺害，內務部隊和海軍陸戰隊又多數駐在市區，面對精銳的德第54軍自然要吃大虧。6月13日，德第22師佔領"史達林"要塞，炮兵部隊層層推進，使用88毫米炮和火箭炮在近距離各個擊破其餘要塞。至6月22日，北部蘇軍中心防禦完全崩潰，12個要塞有11個落入德軍手中，但是這時"馬克沁-高爾基I號"仍在抵抗！

裝甲炮塔被炸毀後，在"高爾基I號"的下部2層永固工事中仍有1000名蘇聯士兵死守，德軍調集大量88毫米高射炮逼近工事進行零距離穿甲彈、榴霰彈交替射擊，第2層工事被夷為平地，蘇軍拒絕投降進入地下第3層防禦。德軍火炮無法攻擊地下目標，派戰鬥工兵分區使用塑性炸藥一塊塊炸開工事入口，但工事內部有眾多暗道和隱蔽火力點，炸藥也不能起到決定性作用；最後德軍不得不採用原始的手段-進入工事用衝鋒槍、火焰噴射器、刺刀和工兵鏟進行白刃戰，最後以慘重代價佔領了這個"血的房間"，當時人血在射擊口和下水道裡流淌，可見戰鬥之殘酷。1000名蘇聯士兵中被俘者不到40人。這樣，塞維納亞灣北岸全部被德軍控制。德第54軍麾下第22、50、24步兵師開始渡過塞維納亞灣配合南部第72步兵師夾擊"蘇聯山脈陣地"，在6月30日終於拿下這條最後的防禦線。第72步兵師分成3路進逼塞瓦斯托波爾市區英國軍人墓，而北部3個步兵師在市區東部完成合圍，北岸第132步兵師和第306炮兵司令部也已架好火炮。最糟糕的情況出現了，那就是整個克裡木戰役已由攻防戰轉變為德軍佔優勢的圍攻戰。

從6月30日開始，德軍動用包括3門巨炮在內的所有1300門火炮對市區進行地毯式轟擊，第一天就發射了64000噸炮彈，整個城市變成血紅，天空消失在濃煙和烈火中。第2天起，德軍進行不間斷射擊，第8航空軍的出擊增至每天1500架次，120000枚燃燒彈席捲塞瓦斯托波爾，排炮達到暴風雨般猛烈的程度，市區建築全部被炸毀，公路、圖書館、公園、學校蕩然無存。德軍接著使用重型燃燒彈和火箭彈進行大焚燒，無數火球流星般地向城市飛來，"斯圖卡"機群也開始低空掃射。塞瓦斯托波爾籠罩在地獄之火中，這種情形恐怕只有在"啟示錄"裡才看得到。

不過，儘管城市毀壞得如此嚴重，但市民和守軍基本上毫髮無損。塞瓦斯托波爾是一種"鏡子城市"，也就是說在地下還有一個巨大的、和地上城市基本對應相同的生活區。德軍炮轟的5天裡，蘇聯軍民進入這個地下城市生活、甚至開展娛樂活動。地下城裡也有兵工廠，工人和市民加緊製造火炮彈藥，提供給守軍使用。在城市燒毀之後，德軍火炮用穿甲彈射擊地面，但是市區的地面比要塞裝甲更厚、生存設施也更好。但如果德軍用"古斯塔夫"射擊必定會給市民造成巨大傷亡。

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7月2日，南部德軍首先發起總攻擊，第170步兵師從後面包抄靠海的"馬克沁-高爾基II號"要塞，動用全師兵力將其佔領，這次"高爾基II號"的火炮由於射角不足的關係而沒有發揮任何作用。至7月4日，第72步兵師突破"英國軍人墓"陣地向西推進，市區外的蘇軍全部被壓縮在半島西部狹小的3個灘頭。

德軍達成對塞瓦斯托波爾市區的全面包圍後，守軍的抵抗已無任何意義。7月3日，德軍減低炮擊強度，步兵和裝甲兵佔領了市區的50%。考慮到市民的生命安全和"古斯塔夫"巨炮的威脅，蘇軍守備部隊同意投降，這時守備司令官不在城內。7月4日，德軍停止炮擊，蘇軍暗堡和火力點也陸續投降。這時黑海艦隊派出的艦隻姍姍來遲，半島西部殘餘的少量蘇軍上船撤退，其中包括塞瓦斯托波爾守備司令-克斯羅夫中將。

至此，第二次塞瓦斯托波爾攻防戰落幕。這座不敗的城市最終沒能擋住新興侵略者的腳步，這裡曾是正教徒的驕傲、黑死病的發源地、納西莫夫的榮譽、托爾斯泰的軍營，而現在卻成為了納粹德國入侵高加索的基地，打開了通向富饒之地-巴庫油田的大門。

戰後曼施泰因撰寫的回憶錄《失去的勝利》中記載，蘇聯共有90000人在克裡木成為戰俘，這個數字太大，可能包括民兵和臨時徵召的志願兵。曼施泰因本人因此戰功於6月30日戰役進行時晉升野戰元帥。而蘇軍司令季米特裡-克斯羅夫中將被召回莫斯科，因失守責任而被降級為少將，轉任斯大林格勒方面軍屬下第24軍軍長，1945年晉升上將.

1944年4月8日—5月12日，蘇軍烏克蘭第4方面軍和獨立濱海集團軍在黑海艦隊和亞速海區艦隊配合下，發動了解放克裡木實施的進攻戰役。

此戰，德軍第17集團軍被徹底擊潰，僅在陸上就損失10萬人，其中被俘61587人，德軍技術兵器幾乎全部被蘇軍繳獲。此外，黑海艦隊航空兵和艦艇擊沉了大量載有德軍和軍用物資的船隻。據第17集團軍司令部的不完全統計，僅從5月3—13日，即有4.2萬名官兵在海中溺斃。德軍在1941—1942年用250天才攻佔了蘇軍奮勇守衛的塞瓦斯托波爾，而到1944年，蘇軍僅在5天內就解放了該城，總共不過35天就摧毀了德軍在克裡木的堅固工事，粉碎了近20萬人的德軍集團。蘇軍解放克裡木後，使這一重要經濟區重回祖國懷抱。黑海艦隊收復了自己的主要基地塞瓦斯托波爾。進攻巴爾幹和解放東南歐人民的條件變得更加有利了。