Первым, утром 20-го июня, приняло на себя удар Северное укрепление. Противник решил атаковать укрепление 3-м батальоном 31 полка (24-й дивизии) и двумя пионерными батальонами 88-м и 24-м. Нужно сказать, что защищал Северное укрепление далеко не весь состав Инженерного батальона, в укреплении оставалась только авторота и хозвзвод батальона. Три роты батальона были задействованы на строительстве укреплений на Южной и Северной стороне. В укреплении был склад оружия и стрелкового боезапаса, но из тяжелого вооружения у обороняющихся были лишь два 50мм миномета. Зенитные орудия на находившейся рядом зенитной батарее были разбиты и часть зенитчиков перешли в укрепление, пополнив его гарнизон. Немецкие войска смело атаковали, но сходу овладеть укреплением не удалось. Противник, имея трехкратное превосходство, был отбит с большими потерями.При отражении штурма защитников Северного укрепления поддерживало одно 122 мм орудие Местного полка и 100мм батарея N2 на м.Толстый. Пользуясь тем, что отсутствовал сплошной фронт обороны от Северного укрепления до казарм МСП, противнику удалось просочиться в южнее и западнее укрепления и окружить его. Дальнейшее продвижение частей противника было остановлено огнем береговых батарей и трех бетонных пулеметных дотов, прикрывавших подступы к лагерю училища береговой обороны и к батареям береговой обороны на мысу Толстый (два из трех дотов, сохранились и до нашего времени). Упорный бой вокруг укрепления продолжался до вечера, но успеха немецким войскам не принес. Этот день стал последним, для большей части гарнизона 30-й батареи и фортов Шишкова. К вечеру немецким штурмовым подразделениям с помощью взрывчатки удалось уничтожить большую часть гарнизона обоих укреплений. Немецким радистам удалось перехватить две радиограммы, переданные маломощной радиостанцией: " ...нас осталось 46 человек, противник пустил ядовитые газы". И еще одну, через полчаса: "Нас осталось 22 человека, готовимся подорваться и прекращаем связь -- прощайте!" Спустя 30 минут в казематах батареи прогремел взрыв. В живых осталась группа из 20 человек, во главе с командиром батареи майором Александером, которые укрылись в помещении подземного КП батареи, находившегося в 800м от основного массива. 20 июня началась оборона еще одного опорного пункта. 19 июня противник вышел с запада прямо к артиллерийским складам Сухарной балки. Гарнизон Сухарной балки состоял приблизительно из 250 человек. Здесь оборонялись около 70 бойцов во главе с лейтенантом Лаврентьевым, из состава охраны рейда, штатный состав арсенала -- 10 офицеров, 15 старшин и
сержантов и более 100 краснофлотцев и красноармейцев, а также около 70 бойцов и командиров из разных частей, присланных для разгрузки, приемки и рассылки армейского боезапаса. Кроме того, там находился взвод охраны из состава местного стрелкового полка и 30 вольнонаемных. Возглавляли оборону Сухарной балки начальник арсенала майор Н. К. Федосеев и военком политрук А. М. Вилор. В ночь на 20 июня противник вклинился в оборону гарнизона между нижними северными воротами и поселком Голландия. Моряки вынуждены были отойти под прикрытие хозяйственных, служебных и производственных зданий, за которые шли бои с 20 по 23 июня. В ходе их противник потерял сотни солдат и офицеров, более десятка танков, но продолжал рваться к основным штольням. Ему удалось со стороны поселка по лощине пробиться и разъединить силы гарнизона на две части. Закончилось продовольствие, защитники лишились источника пресной воды. Они вынуждены были ночью нырять в затопленный теплоход "Абхазия",чтобы достать что-либо из продуктов. Пали геройской смертью краснофлотцы АС.Кучеренко, А.Д.Выбрик, И.А.Горбанев, И.И.Андреев, В.М.Коробкин, а также лейтенант А.И Лаврентьев из ОВР и многие его подчиненные. Удержать штольни как можно дольше было очень важно для Севастопольской обороны. П.А.Моргунов пишет: "Артиллерия СОРа, испытывая снарядный голод, была вынуждена вести огонь только по большим скоплениям пехоты и танков противника".