В последующем с наступлением войск противника в мае 1942 г. Керченская ВМБ и ее корабли были снова передислоцированы на Таманский полуостров. За время эвакуации войск через Керченский пролив корабли и суда базы перевезли 11 600 человек и некоторое количество боевой техники.
Корабли и личный состав базы приняли активное участие в обороне Таманского полуострова. К1 сентября 1942 г. в составе Керченской ВМБ находились:
1. Охрана водного района в составе: 5-й дивизион тральщиков (8 вымпелов) Тамань, Новороссийск; 6-й дивизион сторожевых катеров (6 вымпелов) Сенная; 11-й дивизион сторожевых катеров (из сейнеров 10 ед.) Тамань, Новороссийск, Геленджик; охрана рейда (тральщик-катер, 2 морских буксира) Комсомольск, Темрюк; дивизион речных тральщиков (6 вымпелов) Тамань; отряд глиссеров (4 ед.) Тамань; плавучая батарея 4 Тамань.
2. Таманский укрепленный сектор береговой обороны в составе: полевая батарея 532 оз. Соленое; 140-й отдельный артиллерийский дивизион (6 батарей) мыс Панагия, мыс Тузла, гора Лысая.
3. 65-й зенитный артиллерийский полк в составе: 54-й отдельный зенитный артиллерийский дивизион (3 батареи по 476,2 мм) Тамань; 135-й зенитный артиллерийский дивизион (3 батареи по 485 мм) Тамань; 46-й отдельный зенитный артиллерийский дивизион (2 батареи по 272,2 мм) Веселовка.
4. 322-й батальон морской пехоты Тамань.
5. 8-й отдельный батальон морской пехоты Тамань.
6. 17-я отдельная пулеметная рота Тамань.
7. Район СНиС Керченской ВМБ Тамань.
8. Инженерная рота Тамань.
9. Флотский полуэкипаж Тамань.
10. 572-й отдельный химический взвод Тамань.
11. Школа младшего начальствующего состава береговой обороны и ПВО-Анапа.
С 8 сентября 1942 г. Темрюкская, Керченская и Новороссийская ВМБ вошли в состав Новороссийского оборонительного района. Керченская ВМБ прекратила свое существование 22 октября 1942 г., а 8 февраля 1943 г. была сформирована вновь. Керченская ВМБ второго формирования прекратила свое существование 29 июля 1944 г.
После Великой Отечественной войны 1 апреля 1953 г, была сформирована Керченско-Феодосийская ВМБ в границах: меридиан 35° станица Благовещенская с временной дислокацией органов управления и обеспечения ВМБ в г. Керчь в следующем составе: Управление КФ ВМБ; 108-я бригада ОВРа в Керчи; 72-й отдельный дивизион строящихся тральщиков в Камыш-Буруне; 91-й отдельный дивизион стоящихся торпедных катеров в Феодосии; 335-й дивизион ОВРа в Ростове-на-Дону; 117-я бригада опытовых кораблей в Феодосии; 743-я отдельная береговая артиллерийская батарея на м. Панагия; 11-й базовый район ПВО в Керчи; Керченско-Азовский район ГС в Керчи; органы тыла, гарнизона, части и подразделения обеспечения; полигоны 4, 232, 222.