В сентябре 1941 г. в состав флотилии был включен Донской отряд речных кораблей, базировавшийся на Азов и Ростов, а в июне 1942 г. — отдельный Кубанский отряд сторожевых катеров.
26 июля Ставка Верховного Главнокомандования объединила Южный и Северо-Кавказский фронты в один Северо-Кавказский фронт под командованием Маршала Советского Союза С. М. Буденного, подчинив ему в оперативном отношении Черноморский флот (командующий вице-адмирал Ф. С. Октябрьский) и Азовскую военную флотилию (командующий контр-адмирал С. Г. Горшков). Положение Северо-Кавказского фронта было исключительно тяжелым. Выход танковых и моторизованных войск противника в задонские и сальские степи и на степные просторы Краснодарского края создал угрозу его прорыва в глубь Кавказа.
В этот период оборона восточного побережья Азовского моря от района южнее Котельника до Темрюка была возложена на Азовскую флотилию, имевшую в своем составе всего три батальона морской пехоты, пулеметную и пулеметно-минометную роты. Тем не менее, Азовская флотилия выполнила поставленную задачу. Почти целый месяц морская пехота при поддержке нескольких канонерских лодок и 56 орудий береговой артиллерии обороняла восточное побережье Азовского моря.
В это время в составе Азовской флотилии действовали 144-й и 305-й отдельные батальоны морской пехоты Ейской ВМБ, особый и 14-й отдельный батальоны морской пехоты главной базы (Приморско-Ахтарская) и рота морской пехоты отдельного Кубанского отряда сторожевых катеров.
Героически сражались с врагом 305-й отдельный батальон морской пехоты и батарея № 661, оборонявшие павлоочаковский узел сопротивления Ейской военно-морской базы. Четыре дня, находясь в окружении, при поддержке двух бронекатеров и дивизиона сторожевых катеров, они сдерживали наступление противника.
Благодаря своей отваге и мужеству 144-й батальон с ротой 305-го батальона, поддерживаемый корабельной артиллерией, в течение нескольких дней прикрывал отход наших частей из Ейска и сдерживал натиск превосходящих сил противника. Впоследствии 141-й и 305-й батальоны героически обороняли Темрюк, действуя против 5-й румынской кавалерийской дивизии.
К концу августа в руках противника оказались Моздок и Прохладный. Немецкие войска вышли к левому берегу рек Терек и Баксан на участке от станицы Ищерской до Баксанского ущелья. Создалась серьезная угроза прорыва противника к Грозненскому и Бакинскому нефтяным районам.
После отхода к предгорьям западной части Главного Кавказского хребта войска Северо-Кавказского фронта силами 18-й, 12-й и 56-й армий к 17 августа 1942 г. закрепились на рубеже Хамышки, Самурская, Кабардинская, Ставропольская, Азовская. 47-я армия, отошедшая к Новороссийску, должна была совместно с морской пехотой поддерживать войска Новороссийского оборонительного района. Всего к 18 августа Новороссийский оборонительный район (НОР) насчитывал около 15 тыс. личного состава сухопутных войск и соединений и частей морской пехоты.
К 19 августа морская пехота, действовавшая в составе войск 47-й армии, включала 1-ю бригаду морской пехоты (14-й, 142-й и 322-й батальоны), которая оборонялась на Неберджаевском направлении (второй сектор НОРа).
144-й и 305-й батальоны морской пехоты с 40-м артдивизионом Азовской флотилии занимали оборону в четвертом секторе по р. Курка на участке колхоз «Красный Октябрь» хутор Колобатовка. 83-я отдельная бригада морской пехоты, первоначально оборонявшая побережье Черного моря от Анапы до Новороссийска, была выдвинута для обороны пятого сектора (Крымская, Гладковская, Киевское).
19 августа 9-я и 73-я пехотные дивизии противника начали наступление на станицы Северная и Абинская. В тот же день против стрелковой роты 103-й бригады и подразделений 144-го батальона морской пехоты, занимавших оборону в районе Троицкой и Анастасиевской, начал атаки румынский кавалерийский корпус, который, имея многократное превосходство в силах, захватил эти станицы. Однако попытки румын с ходу овладеть крупной железнодорожной станцией Крымская были отражены.
После этого, наступая в направлении Темрюка, румынский кавалерийский корпус, поддержанный артиллерией и авиацией, прорвал фронт в районе хутора Красный Октябрь под Темрюком и начал развивать наступление на станицу Курчанскую. Учитывая сложившуюся обстановку, штаб Азовской флотилии для усиления подразделений, защищавших Темрюк, сформировал из личного состава сторожевых кораблей и катеров особый батальон морской пехоты в количестве 500 чел. во главе с командиром батальона майором Ц. Л. Куниковым, который был немедленно выдвинут к станице Курчанской. Получив подкрепление, морская пехота при активной огневой поддержке орудий 40-го артиллерийского дивизиона и канонерских лодок до вечера следующего дня удерживала позицию передового рубежа, а затем под прикрытием огня корабельной артиллерии отошла на второй рубеж обороны.
Противник с рассветом возобновил наступление на Темрюк. После упорного боя за господствующую высоту части морской пехоты отошли на рубеж обороны, проходивший по восточной окраине города. Особенно упорные бои развернулись под Темрюком 23 августа. В течение дня противник предпринял восемь атак, но всякий раз отходил с большими потерями, которые составили только убитыми 1500 солдат и офицеров. В этих боях особенно отличились 144-й отдельный батальон морской пехоты под командованием капитан-лейтенанта А. И. Вострикова, 305-й отдельный батальон морской пехоты ст. лейтенанта П. И. Желудько и особый батальон морской пехоты майора Ц. Л. Куникова. Но силы были слишком неравны. К тому же морские пехотинцы лишились артиллерийской поддержки канонерских лодок, которые израсходовали весь боезапас. Вечером 23 августа по приказу командования защитники Темрюкской военно-морской базы оставили город и отошли на Таманский полуостров.
Военный совет Северо-Кавказского фронта высоко оценил стойкость и мужество защитников Темрюка. Командующий фронтом Маршал Советского Союза С. М. Буденный в дни героической обороны послал командующему флотилией телеграмму следующего содержания: «Объявите всему личному составу, что оборона Темрюка войдет в историю Отечественной войны. За героизмом, проявленным личным составом, следит вся страна, как в свое время она следила за героями Севастополя».
Днем и ночью шли ожесточенные бои на новороссийском направлении. Командующий 47-й армии перебросил с Черноморского побережья в район Крымской 2-ю морскую стрелковую бригаду. Советские войска мужественно и стойко отражали атаки противника, но в конце дня были вынуждены оставить Абинскую и Крымскую.
Создалась угроза прорыва противника к Новороссийску через перевалы. В связи с этим по решению командующего флотилией из личного состава тыловых частей, экипажа, плавсредств флотилии и Новороссийской военно-морской базы были сформированы отряды морской пехоты общей численностью около 1000 чел. и направлены на перевалы Бабича, Кабардинский, Волчьи Ворота и на дорогу Абрау-Дюрсо — Волчьи Ворота, где в тот период не было частей 47-й армии.
Первоначально морская пехота сражалась в составе отдельных батальонов и отрядов, которые затем были объединены в бригады. Так, из моряков Азовской флотилии, Керченской и Новороссийской военно-морских баз, а также из личного состава других частей и кораблей Черноморского флота 25 августа 1942 г. была сформирована 1-я бригада морской пехоты, занявшая оборону на неберджаевском направлении. После отхода из Темрюка частей Азовской флотилии на Таманский п-ов, командование Керченской ВМБ укрепило оборону полуострова, создав три боевых участка: северный, южный и восточный. Из 144-го и 305-го батальонов морской пехоты, отошедших в станицу Старотитаровскую, был сформирован один 144-й батальон морской пехоты, занявший оборону на участке Пересыпь, Варениковская, колхоз «Красная Стрелка». Монитор «Железняков» поддерживал его своим артиллерийским огнем. Спустя три дня 144-й батальон и 40-й артиллерийский дивизион флотилии по указанию командующего Новороссийским оборонительным районом были переброшены с Таманского п-ова в район Анапы.