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曼施坦因观察了战场地形后突发奇想，他准备在塞瓦斯托波尔湾对要塞进行正面攻击，这样定能取得“出敌不意、攻敌不备”的战果。可是，当曼施坦因把他的这个“突发奇想”向他的参谋军官展开时，却遭到了大部分人的极力反对。理由是：要塞正面有很宽的水面，而苏军要塞火力却覆盖着这片水面。就算是奇袭成功，渡过水面，但是岸上的道路只有两条狭窄的小道，而且这两条小道都在苏军火力的封锁下。“舍不得孩子套不着狼”！曼施坦因坚持认为“正因为认为不可能，我要将它变成可能”！只有这样才能打苏军个措手不及，我们才能尽快彻底攻占要塞内层。曼施坦因不顾众人反对坚持自己的作战方案，并表示“如果失败将甘受军法惩处”！所以，曼施坦因必须让这个作战计划成功。经过充分的准备后，曼施坦因将攻击发起时间定在6月29日凌晨。进攻套路跟以前一样，第54军将继续担任主攻，第30军继续担任佯攻。
为了掩护德军的进攻意图，曼施坦因命令德军第8航空军要塞内的任何目标进行不间断猛烈轰炸。德军炮兵严阵以待，只要苏军一有动静，立即给予猛烈炮击。防守的苏军已经被德军陆空联合打击弄的惶惶不可终日，神经都快瘫痪了。他们对即将到来的灾难无任何警觉。
6月29日凌晨1：15分，德军第22和24两个师的突击队借助夜幕和轰炸的双重掩护已悄悄登陆上岸。当苏军发觉他们即将等来的是什么后果并立即进行火力反击时，一切都晚了。德军突击队训练有素，行动迅速。他们逐步就将苏军设在岸崖上的火力点基本摧毁。
曼施坦因在观察点看到了德军进攻的一切行动。他不但对德军快速进攻深感高兴，更是对苏军最后的顽抗心有余悸。他十分了解俄罗斯民族作战顽强坚韧不拔的毅力是德军不能比的，虽然肉体士兵根本挡不住重炮的无情轰击，但苏军必须顽抗下去，并战至全部死亡。
德军在塞瓦斯托波尔要塞内城与苏军展开激烈巷战
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而要塞城内的大部居民也拿起武器与德军进行殊死战斗，德军在要塞城内的巷战中打地相当艰苦。曼施坦因立即命令德军地面部队停止进攻，退出内城，由炮兵和空中轰炸相结合，对准内城狂轰烂炸，迫使苏联人向德军屈服。
7月1日，德军炮兵和空军开始对塞瓦斯托波尔要塞内城的主要目标进行地毯式轰炸。直到炸地看不见有活物为止。德军各部队才陆续进城。内城的苏军退往科勒森半岛，企图借夜幕掩护撤到安全地带。但结果却只有司令官彼德罗夫将军和少数人成功撤走，随后赶到的意大利舰艇严密封锁了苏军最后的退路。
虽然德军占领了塞瓦斯托波尔要塞全城，但苏军的零星抵抗使得他们在巡逻的时候仍不敢松懈
