Совершив восьмикилометровый переход, советские части вышли на северную оконечность Литовского полуострова, прорвали проволочные заграждения, разбили кубанскую бригаду генерала М. А. Фостикова и очистили от противника почти весь Литовский полуостров. Части 15-й и 52-й дивизий вышли на Перекопский перешеек и двинулись к Ишуньским позициям. Предпринятая утром 8 ноября 2-м и 3-м пехотными полками дроздовской дивизии контратака была отбита.
В тот же день 13-я и 34-я пехотные дивизии 1-го армейского корпуса генерала В. К. Витковского атаковали 15-ю и 52-ю стрелковую дивизии и после ожесточенных боев заставили их отойти на Литовский полуостров. Врангелевцам удалось до ночи 8 ноября удерживать за собою южные выходы с Литовского полуострова. (История военного искусства. Сб. материалов. Вып. IV. Т. 1. М.: Воениздат, 1953. С. 481).
Наступление главных сил 51-й дивизии под командованием В. К. Блюхера на Турецкий вал 8 ноября было отбито врангелевцами. Ее части; легли перед рвом, на дне северного ската которого находилось проволочное заграждение.
Обстановка на участке главного удара Южного фронта осложнилась. В это время на Чонгарском направлении еще шла подготовка к форсированию Сиваша. Наступление передовых частей 9-й стрелковой дивизии по Арабатской стрелке было остановлено артиллерийским огнем врангелевских кораблей.
Командование Южного фронта принимает решительные меры, чтобы обеспечить успех операции. 7-я кавалерийская дивизия и группа повстанческих войск Н. И. Махно под командованием С. Каретникова (там же, с. 482) (около 7 тысяч человек) переправляются через Сиваш для подкрепления 15-й и 52-й дивизий. На помощь советским войскам на Литовском полуострове была двинута 16-я кавалерийская дивизия 2-й конной армии. В ночь на 9 ноября части 51-й стрелков дивизии начали четвертый штурм Турецкого вала, сломили сопротивление врангелевцев и овладели им.
Сражение переместилось на Ишуньские позиции, где командование Русской армии Врангеля стремилось задержать советские войска. С утра 10 ноября на подступах к позициям завязались упорные бои, продолжавшиеся до 11 ноября. На участке 15-й и 52-й стрелковых дивизий Врангель попытался взять инициативу в свои руки, произведя 10 ноября контратаку силами конного корпуса гене И. Г. Барбовича и остатками частей 13-й, 34-й и дроздовской пехотной дивизий. Им удалось отбросить 15-ю и 52-ю стрелковые дивизии к юго-западной оконечности Литовского полуострова, поставив под угрозу охвата фланга 51-й и переброшенной сюда Латышской дивизий, подошедших к третьей линии окопов Ишуньской позиции.
В бой против конного корпуса Барбовича вступили 16-я и 7-я кавалерийские дивизии, которые остановили конницу неприятеля и бросили ее на линию укреплений.
В ночь на 11 ноября 30-я стрелковая дивизия (начдив Н. К. Грунов) начала штурм Чонгарских укрепленных позиций и к исходу; сломив сопротивление противника, преодолела все три линии укреплений. Части дивизии стали обходить Ишуньские позиции, что сказалось на ходе боев у самих Ишуньских позиций. В ночь на 11 ноября последняя линия Ишуньской укрепленной позиции была прорвана 51-й стрелковой и Латышской дивизиями. Утром 11 ноября 151-я бригада 51-й дивизии успешно отбила контратаку Тереко-Астраханской бригады врангелевцев в районе станции Ишунь, а затем и ярость штыковую атаку корниловцев и марковцев, предпринятую на подступах к станции. К вечеру 11 ноября советские войска прорвали все укрепления врангелевцев. «Положение становилось грозным, — вспоминал Врангель, — оставшиеся в нашем распоряжении часы для завершения подготовки к эвакуации были сочтены». (Белое дело, с. 301.) В ночь на 12 ноября войска Врангеля стали повсеместно отходить к портам Крыма.
11 ноября 1920 года Фрунзе, стремясь избежать дальнейшего кровопролития, обратился по радио к Врангелю с предложением прекратить сопротивление и обещал амнистию сложившим оружие. Врангель на него не ответил. (История гражданской войны в СССР. Т.5. М.: Политиздат, 1960. С. 209.)
Через распахнутые ворота в Крым устремилась красная конница, преследовавшая врангелевцев, которые сумели оторваться на 1–2 перехода. 13 ноября части 1-й Конной и 6-й армий освободили Симферополь, а 15-го — Севастополь. Войска 4-й армии в этот день вступили в Феодосию. 16 ноября Красная Армия освободила Керчь, 17-го — Ялту. За 10 дней операции был освобожден весь Крым.
Победа советских войск над Врангелем была одержана тяжелой ценой. Только при штурме Перекопа и Чонгара войска Южного фронта потеряли убитыми и ранеными 10 тысяч человек. Отличившимся при штурме крымских укреплений дивизиям были присвоены почетные наименования: 15-й — «Сивашская», 30-й стрелковой и 6-й кавалерийской — «Чонгарская», 51-й — «Перекопская».
Разгромом Врангеля закончился период иностранной военной интервенции и гражданской войны в Советской России.