В сентябре фронт настолько приблизился к Одессе, что противник начал обстреливать город и порт из дальнобойных орудий. 14 сентября командующий флотом приказал подготовить десант в Одессу, с помощью которого захватить батареи противника 2 сентября, приняв батальон морской пехоты — 696 бойцов и командиров, 8 минометов, боезапас и продовольствие, «Красный Кавказ» под флагом командира высадки контр–адмирала С.Г. Горшкова в 13.40 вышел из Казачьей бухты и с крейсером «Красный Крым», эсминцами «Безупречный» и «Бойкий» направился к Одессе. На переходе два «Хе–111» совершили четыре атаки на корабли, зенитным огнем они были отражены. 22 сентября в 1.14 корабли прибыли в точку рандеву с отрядом высадочных средств, но тот не прибыл из Одессы. Крейсер встал на якорь и начал высадку десантников с помощью баркасов. В 2.37 «Красный Кавказ» открыл огонь главным калибром по селу Свердлова. На его борт прибыл командующий эскадрой контр–адмирал Л.А. Владимирский. В 3.40 крейсер закончил высадку десанта. Поддерживая десантников, крейсер израсходовал: 8 — 180–мм, 42 — 100–мм, 10 — 45–мм снарядов. Затем крейсера направились в Севастополь. С воздуха корабли прикрывали истребители. В 16.33 22 сентября «Красный Кавказ» стал на бочки в Северной бухте.
29 сентября Ставка ВГК приняла решение эвакуировать OOP и за счет его войск усилить оборону Крыма. 3 октября «Красный Кавказ» вышел в море и взял курс на Одессу. С воздуха корабль прикрывали истребители. Утром 4 октября крейсер встал на якорь на внешнем рейде Одессы. Крейсер впервые входил в одесскую гавань, тем более без буксиров. Он ошвартовался к Новому молу и начал погрузку эвакуируемых войск и техники. Приняв 1750 человек, 14 автомашин, 4 полевые кухни, крейсер в 19.04 отошел от стенки, вышел в море и взял курс на Севастополь, куда прибыл утром следующего дня.
13 октября в 16.00 «Красный Кавказ» вышел из Главной базы с крейсером «Червона Украина» (флаг контр–адмирала Л.А. Владимирского) и тремя эсминцами. 14 октября он прибыл в район Одессы и маневрировал в 30 каб. от Воронцовского маяка. Командующий эскадрой запретил крейсерам входить в гавань, так как они лишались маневра при атаках авиации противника. С корабля на берег был высажен корпост. Во время пребывания в Одессе крейсер неоднократно подвергался атакам бомбардировочной и торпедоносной авиации противника, но всякий раз огнем зенитной артиллерии и маневром вынуждал самолеты отказываться от атак или сбрасывать бомбы в море. 16 октября в 2 часа началась посадка войск, которые доставлялись с берега баркасами и буксирами. В 5.35 был получен приказ командующего эскадрой «немедленно сняться с якоря». Приняв к этому времени 1880 человек, «Красный Кавказ» в 6.00 вместе с крейсером «Червона Украина», эсминцами «Бодрый», «Смышленый», «Шаумян» покинул одесский рейд и взял курс на Севастополь. В 11.00, получив приказ командующего эскадрой, крейсер вступил в охранение транспортов «Украина» и «Грузия». В 23.19 крейсер вошел в Севастопольскую бухту, и ночью 17 октября войска, доставленные из Одессы, были выгружены.
20 октября немецко–фашистские войска прорвались в Крым, возникла угроза Главной базе флота. Продолжая увеличивать численность войск в районе Севастополя, Военный совет флота решил спешно усилить ПВО ряда портов кавказского побережья, пригодных для базирования кораблей. 24 октября «Красный Кавказ» доставил из Севастополя в Туапсе 73–й зенитный полк — 12 зенитных орудий, 5 автомашин, 3 спецмашины, 5 счетверенных пулеметов, боезапас, 2000 человек. Из Новороссийска крейсер 26 октября доставил в Севастополь 15 вагонов боеприпасов.
«Красный Кавказ», с его широкой, почти свободной от надстроек палубой, площадкой, оставшейся на месте снятой катапульты, мощными грузовыми стрелами, чаще других черноморских крейсеров привлекался к перевозке техники и войск.
27 октября крейсер участвовал в эвакуации гарнизона Тендровского боевого участка, доставив в Севастополь 141 человека. 29 октября на «Красный Кавказ» погрузили зенитный батальон: 12 пушек, 12 автомашин, 7 счетверенных пулеметов, 1600 снарядов, 1800 человек личного состава. В 18.30 он вышел из Севастополя в сопровождении трех катеров МО. 30 октября в 9.20 крейсер вошел в Туапсинскую бухту, в то же время он открыл огонь по двум неопознанным самолетам. Затем корабль перешел в Новороссийск.