敌人决定在三个方向上同时发展进攻。坦克第1集团军在东南方向实施突击，占领格罗兹内依地区，前出到黑海沿岸，夺占巴库。第17集团军的任务是，向诺沃罗西斯克，然后沿黑海海岸向巴统展开进攻。第11集团军的步兵第42军强渡到刻赤海峡，保障第17集团军右翼，占领塔曼半岛。山地步兵第49军的任务是越过大高加索山脉各山口实施突击，前出到苏呼米和库泰西地区。根据进攻计划，“A”集团军群调整了部署。德国法西斯军队统帅部相信，他们将很快达到预定的目标。“希特勒认为，8月份，他将给俄国人一个毁灭性的打击。他在德军7月份迅速取得战果的影响下，仍然迫求两个目标，夺取斯大林格勒和高加索”。
高加索保卫者积极做好坚持保卫高加索的战斗准备。解决了这样一些重要问题：构筑防御地区，改善部队的组织指挥及向部队供应武器、弹药、燃料、食品和服装等。各级指挥部门为进一步提高纪律性，加强部队政治教育和战斗训练做了大量工作。继续动员外高加索的内部资源，用人力物力支援前线。最高统帅部大本营预备队也加强了高加索防御力量。由于采取了这些措施，沿捷烈克河和巴克桑河一线建立了大纵深梯次防御，纳尔奇克、奥尔忠尼启则、格罗兹内依、马哈奇卡拉等城市周围都变成了防御地域。
8月后半月，希特勒军队变更部署后，开始发起进攻。1942年8月18日到9月28日为高加索防御战的第二阶段。在此期间，敌人从三个方向实施突击，妄图突入外高加索。坦克第1集团军(坦克第3和第40军、步兵第52军)从斯塔夫罗波尔、涅维诺梅斯克地域以总的方向向皮亚季戈尔斯克、普罗赫拉德内、格罗兹内依展开进攻。8月底，法西斯军队的这一重兵集团前出到伊谢尔斯卡亚——巴克桑峡谷(普罗赫拉德内以西30分里外)地段上的捷烈克河和巴克桑河，但敌军在此遭到外高加索方面军北方集群主力的堵截。这一地区展开了激战，敌人未能从普罗赫拉德内以西和以南地区突向奥尔忠尼启则。敌人被迫放弃继续在这里发展进攻的企图。尔后，坦克第l集团军主力集结到英兹多克地区，妄图向莫兹多克——马尔戈别克方向实施突击。
9月1日，敌人各坦克师在马尔戈别克方向转入进攻，急欲突破苏军在捷烈克河的防御，夺取马尔戈别克及其油田。尔后，继续扩张战果，向格罗兹内依、马哈奇卡拉、杰尔边特和巴库实施突击。为了夺取这些目标，法西斯统帅部计划调一些兵团加强坦克第l集团军，这些兵团是统帅部打算夺取斯大林格勒后，再从斯大林格勒方向调往高加索的部队。
在格罗兹内依方向作战的外高加索方面军北方集群的兵力，与当面德军比较处于优势。但是，这些部队平均地分散在捷烈克河口至巴克桑峡谷之间的捷烈克河和巴克桑河右岸一线。在德国法西斯军队实施夹击的马尔戈别克方向上，只有苏军第9集团军的一小部分部队进行防御。
希特勒军队借助在突击方向上拥有的坦克、飞机、炮兵和步兵的数量优势，在莫兹多克以南地域强渡捷烈克河，以极为惨重的伤亡代价夺取了右岸登陆场。敌人在登陆场集结了强大的兵力，又向马尔戈别克展开进攻。此时，法西斯军队遭到了未曾预料到的反击。在激战中，第9集团军的部队，以及调到该战区的近卫步兵第11军一些兵团重创了敌军。经过长时间的战斗，希特勒匪徒才得以夺取了马尔戈别克，但在该方向上，他们末能继续向前推进。
9月下半月，敌人在莫兹多克西南的格罗兹内依方向转入进攻，但末能奏效。法西斯统帅部被迫将党卫队的“威金人”师调往莫兹多克地区加强坦克第1集团军。该师是从图阿普谢方向撤下来的。尔后，希特勒军队重新转入进攻，妄图通过“埃利霍托沃大门”突入奥尔忠尼启则和格罗兹内依，但始终未能击垮苏军的英勇抵抗。持续了28天的马尔戈别克战役，其结果是敌人坦克第1集团军不得不放弃在格罗兹内依方向的进巩转入防御。敌人亦不可能再从斯大林格勒城下抽调作战师加强这里的部队，因为在伏尔加河地区，法西斯的计划已被苏军日益强大的抵抗所粉碎。
“9月份，斯大林格勒地区形成的越来越严重的紧张局势首次明显地影响到高加索战场。”
当外高加索方面军在格罗兹内依方向与敌人作战的同时，北高加索方面军各兵团和部队，在诺沃罗西斯克方向和塔曼半岛，展开了激烈的防御战。
由坦克第57军，步兵第5和44军、罗马尼亚骑兵第4军组成的德军第17集团军从克拉斯诺达尔地区向诺沃罗西斯克展开进攻，准备夺取诺沃罗西斯克后，沿黑海岸向图阿普谢实施突击，然后突向巴统。为了协助第17集团军完成任务，希特勒武装力量统帅部将第11集团军的步兵第42军从克里木调到了塔曼半岛。苏军在捷姆留克和刻赤海军基地进行了顽强的防御战，(捷姆留克的战斗到8月24日，刻赤的战斗到9月25日)粉碎了德国法西斯准备强渡刻赤海峡的计划，重创了敌军，保障了亚速夫海区舰队的舰船从亚速夫海突入到黑海。但是，只用海军的部分部队阻止敌人登陆，和防止德国步兵第42军夺取塔曼半岛是不可能的。
诺沃罗西斯克方向上的战斗异常紧张激烈。尽管敌人兵力处于优势，但是苏军第47集团军在黑海舰队海军陆战队的支援下制止了敌人的逼攻。苏军在诺沃罗西斯克防御地域的部队都分散在漫长的战线上，而敌人却将自己的兵力集结成突击集团。此外，诺沃罗西斯克进行防帆从陆地上预先没有构筑强大的防御地带。尤其是城市和港口本身的防御显得特别薄弱。
8月20日至21日，在阿宾斯卡亚镇和克里木斯卡亚镇地域展开激战。敌人在该地域兵力占绝对优势。步兵是我军的4倍，炮兵和迫击炮是7倍，坦克和飞机是2倍。借助这一优势，敌人于8月21日日终，夺取了阿宾斯卡亚和克里木斯卡亚两镇，有可能经过山口突入诺沃罗西斯克。再过两天，希特勒军队就有可能对诺沃罗西斯克市和港口实施炮火射击。但是第47集团军和黑海舰队水兵们的抵抗未能被击破，反而越来越坚强。
为了达到预期目标，敌军第17集团军指挥部被迫从图阿普谢方向撤出一部分兵力，加强诺沃罗西斯克方向的敌军。9月1日，敌人突入阿纳帕地区的黑海海岸。在塔曼半岛作战的海军陆战队与方面军主力的联系被切断，遵照首长命令，陆战队于9月5日从海上撤往格连德日克，加入黑海集群。同一天，德军占领了阿纳帕。
诺沃罗西斯克保卫者的处境越来越困难。敌军从克里木调来增援部队以优势兵力连续不断地发起攻击，战斗在城市的近接近地和郊区展开。经过三天的激烈巷战，苏军在9月9日夜间撤到采缅斯海湾东岸。这样，德国法西斯军队经过拼死的战斗，夺取了诺沃罗西斯克和塔曼半岛大部分地区。敌人未能沿黑海岸边向图阿普谢发展进攻。
在激战中，外高加索方面军黑海集群把敌人打得精疲力竭，将其阻止在多尔加亚山——阿达莫维恰峪——水泥厂一线地区。
法西斯匪徒无法将诺沃罗西斯克港口作为自己的海军基地使用，因为苏军坚守在采缅斯海湾，从附近山区阵地上用陆军和海军大炮向海港实施炮火射击。希特勒匪徒就是在这座城市里每时每刻都会遭到苏军机枪、迫击炮和火炮的射击。敌人的部队和车辆不得不在夜间进行移动，而白天敌官兵只能提心吊胆地沿街道背阴处行走，一到十字路口使快步通过。
德国法西斯“A”集团军群指挥部仍然企图实现自己的计划。他们重新进行了部署，又将部队投入了进攻。从阿宾斯卡亚地区向格连德日克实施突击，准备在诺沃罗西斯克附近切断苏军的退路，尔后歼灭之。艰难的战斗一直持续到6月底，但敌人未能完成所受领的任务。在诺沃罗西斯克地区，因为苏军严密封锁，敌人无法使用那条唯一通往图阿普谢的海岸出路。在后几个月的战斗中，希特勒匪徒始终未能打开诺沃罗西斯克的大门，与从北面进攻图阿普谢的德军集团也未能会合。
8月下半月，敌人在格罗兹内依和诺沃罗西斯克方向实施进攻的同时，企图通过大高加索山脉中部的山口突入黑海岸边。专门受过高山作战训练的希特勒的山地步兵第49军，开始从涅维诺梅斯克和切尔克斯克地域的大高加索山脉山口，沿库泰西和苏呼米方向发起进攻。尔后，该部队则协助第17集团军从黑海岸向巴统推进。最初，敌人的进攻较为顺利。外高加索方面军第46集团军首长7月份就接到命令，组织对山口的防御，但他们未能及时采取必要的措施。
进攻的最初阶段，德军山地步兵第49军各部队占领了上捷别尔达、泽连丘克斯卡亚、斯托罗热瓦亚、阿苏麦托夫斯卡亚居民点。敌人使用经过专门训练的登山队，准备占领厄尔布鲁士至乌姆佩尔斯基山口地段的山垃。8月下旬，希特勒匪徒夺取了克鲁霍尔斯基、马鲁赫斯基、桑恰罗和其他一些山口。苏军第46集团军的步兵第3军中一些人数少的支队被逼退到山口南坡。这样，敌人就前出到大高加索山脉的南坡，有夺取苏呼米和突入黑海岸的危险。
最高统帅部大本营命令外高加索方面军司令员采取紧急措施，肃清突入到大高加索山脉的敌人，指出了他们在组织山口防御中所犯的错误，制定了改变所面临困境的方法。