На островах спешно достраивали батареи и оборудовали противодесантные позиции. Благодаря самоотверженному труду воинов гарнизона к началу сентября было сооружено более 250 дотов и дзотов, установлено около 24 тысяч мин и фугасов, возведено более 140 километров проволочных заграждений. И все же этого было недостаточно для долговременной и стойкой обороны. К тому же оборонительные сооружения были разбросаны по всему побережью и не создавали единой системы.
Перед началом боев за острова гарнизон их состоял из частей армии и флота общей численностью 23 663 человека. Защитники островов располагали 142 орудиями береговой, полевой и зенитной артиллерии, 60 минометами, 795 пулеметами. Для отражения десанта имелось б торпедных катеров и 12 самолетов-истребителей.
Учитывая большую площадь островов и протяженность их побережья, следует признать, что недоставало и людей, и боевой техники. Малочисленность кораблей и авиации, отсутствие подвижных частей (танковых и артиллерийских) также сильно затрудняли оборону. К тому же после оставления Таллинна Моонзунд и полуостров Ханко могли рассчитывать только на свои силы при полном прекращении снабжения из Кронштадта.
Несмотря на все эти трудности, защитники Моонзундских островов были полны решимости сражаться за каждую пядь земли, отвлечь на себя как можно больше вражеских сил и тем помочь войскам Лениградского фронта.
Через месяц после начала войны, когда противник, наступая на Таллинн, продвинулся вдоль материкового берега к Виртсу, возникла угроза для островов с суши. Тогда коменданту островного района А.Б. Елисееву и командиру отряда легких сил контр-адмиралу В.П. Дрозду Военным советом флота была поставлена задача спешно организовать десант хотя бы из 300 человек, высадить его в Виртсу и отбросить противника к Пярну.
Эту задачу они выполнили отлично. После десанта в Виртсу противник почти два месяца не предпринимал попыток для захвата Моонзундских островов. Но едва последние наши корабли покинули Таллинн, как немецкое командование начало спешно готовиться к захвату островов. Оно выделило крупные силы: две пехотные дивизии, два саперных и один понтонный полк, финский батальон, артиллерийскую группу поддержки, 60 самолетов, флотилию миноносцев, две флотилии торпедных катеров и две – тральщиков, флотилию охотников за подводными лодками, семь плавучих батарей и до 350 единиц различных плавсредств для высадки десантов.
Утром 8 сентября после продолжительного артиллерийского обстрела немецкие войска высадились на острове Вормс (Вормси). Гарнизон, состоявший из двух неполных рот, сражался мужественно. Десант в бухте Свибю был сброшен в море. Однако в других пунктах противнику удалось закрепиться. Защитники острова, понеся большие потери, сражались до последней возможности. Остатки героического гарнизона отошли на остров Даго.
В течение 9 и 10 сентября немецкая артиллерия и авиация наносили удары по оборонительным сооружениям на острове Муху (Моон), выпустив за это время до 15 тысяч снарядов и сбросив около 3 тысяч бомб.
11 сентября к бухте Лыу подошло крупное соединение немецких кораблей и десантных судов с войсками. Однако наши торпедные катера под командованием капитан-лейтенанта С.А. Осипова, береговая артиллерия и самолеты-истребители заставили гитлеровцев поспешно покинуть район бухты Лыу. Замысел немецкого командования – расчленить силы нашей обороны – был сорван.
Утром 14 сентября вражеские войска высадились на Муху в двух местах – у Куйвасту и Каластэ. Гарнизон, состоявший из одного стрелкового батальона и двух неполных инженерно-строительных рот, оказал противнику упорное сопротивление, десант у Каластэ был почти полностью уничтожен. Однако силы были слишком неравны. У Куйвасту враг закрепился и, перебросив сюда в течение дня более четырех батальонов, перешел в наступление.
Утром того же дня гитлеровцы предприняли демонстрацию высадки десанта на Эзель в бухте Кейгуста, на юго-восточном побережье острова. Целью гитлеровцев было отвлечь внимание нашего командования от главного направления удара, не дать подтянуть подкрепления с Эзеля на Муху.
Одновременно с демонстрацией высадки морского десанта немцы сбросили воздушный десант (125 человек) в тыл нашей береговой батареи на полуострове Кюбоссар, которая особенно досаждала захватчикам. Десант был вскоре полностью уничтожен нашими артиллеристами. В дальнейшем, когда враг вторгся на остров Эзель, воины этой батареи вновь показали образцы отваги и героизма. Оказавшись в полном окружении, они дрались до последнего снаряда, а затем, приведя в негодность орудия, с боем вырвались из окружения.
Это была поистине батарея отважных. Здесь были героями все – и командиры и рядовые бойцы.
Гарнизон Муху отстаивал буквально каждую пядь земли. На помощь ему с Эзеля подоспел отряд добровольцев. Отряд защищал дамбу, ведущую на остров, и дрался до последнего патрона.
Трое суток на острове продолжались тяжелые, непрерывные бои. Оборонявшиеся несли большие потери. 17 сентября они отошли на Эзель по Ориссарской дамбе, взорвав ее за собой.
Шесть дней длилась упорная борьба на разных рубежах обороны острова. Непрерывные бои с превосходящими силами противника значительно ослабили наши войска. 23 сентября они отошли на рубеж Сальме – Мельдри у полуострова Сырве.
Этот рубеж наши войска удерживали до 30 сентября. Враг бросал в атаки крупные силы наземных войск и авиации. 27 и 29 сентября он даже привлек силы флота – вспомогательные крейсеры и миноносцы, но не помог и артиллерийский огонь кораблей. Ответные залпы наших береговых батарей под командованием капитанов А.М. Стебеля (мыс Церель) и Г.А. Карпенко (мыс Рахусте) и атаки торпедных катеров принудили немецкие корабли отойти на запад. 27 сентября торпедные катера лейтенанта В.П. Гуманснко повредили вражеский миноносец.
К этому времени в рядах защитников полуострова осталось всего около полутора тысяч человек, к концу подходили боеприпасы. Оборудованных рубежей обороны, на которые можно было бы отойти, больше не осталось. Поэтому командование Балтийского оборонительного района в соответствии с указанием Военного совета флота приняло решение оставить полуостров Сырве, а его защитников перебросить на торпедных катерах и мотоботах на Даго.
Но всех переправить не удалось. Плавсредства, высланные с Даго, из-за штормовой погоды и сильного противодействия врага не смогли дойти до Сырве.
4 октября в Москве была принята с Эзеля радиограмма открытым текстом: «Радиовахту закрываю, иду в бой, в последний бой». На вопрос, каково положение на острове, последовало: «Прощайте, прощайте…» В 16 часов 10 минут связь с героическими защитниками Эзеля прервалась.
Уже в ходе боев за Муху и Эзель противник развернул подготовку к захвату острова Даго.
Немногочисленный его гарнизон под командованием полковника А.С. Константинова и полкового комиссара М.С. Биленко делал все, чтобы укрепить оборону. Были построены новые сооружения. Однако сил и средств у оборонявшихся было явно недостаточно. Береговая батарея № 44 (мыс Тоффри) под командованием старшего лейтенанта М.А. Катаева первая оказалась окруженной вражеским десантом. Она вела бой в окружении целый день. Были израсходованы почти все снаряды. С наступлением темноты, взорвав орудия, артиллеристы во главе со своим отважным командиром гранатами расчистили себе путь на север. В артиллерийском погребе, где находился остаток боеприпасов, добровольно остался раненый сержант комсомолец Е.Ф. Попов. Когда гитлеровцы вошли на батарею, Попов закрыл за собой люк и взорвал погреб.
Вырвавшись из вражеского кольца, артиллеристы вышли в район Тахкуна, куда отходили наши части, и приняли участие в новых боях.
Не меньшее мужество и стойкость защитники острова Даго проявили в боях у Кейна и Немба. Только на четвертые сутки они отошли к мысу Тахкуна.
18 октября было получено приказание эвакуировать личный состав гарнизона на Ханко и остров Осмуссар. Вечером 19 октября эвакуация началась. До 22 октября было вывезено 570 человек. Оставшаяся на острове часть гарнизона продолжала отважно сражаться и должна была эвакуироваться на Осмуссар на катерах, присланных с Ханко. Однако вышедшие оттуда 22 октября катера не смогли прорваться.