Уточнив группировку противника, подтянув артиллерию и гвардейские минометы, входившие в состав подвижных отрядов, передовые части армии после короткой артиллерийской подготовки (18.00) к вечеру 12 апреля перешли в атаку. В составе артиллерии, обеспечивающей наступление подвижного отряда 3-го горнострелкового корпуса при прорыве последним Ак-Монайского оборонительного рубежа противника, действовал армейский тяжелый гаубичный полк в составе 18-ти 152-мм гаубиц.
Под прикрытием сильного огня артиллерии пехота и танки подвижных отрядов корпусов ворвались на передний край и через полчаса овладели двумя, а на некоторых участках и всеми тремя линиями укреплений Ак-Монайского оборонительного рубежа. Противник, бросив всю материальную часть артиллерии и несколько подбитых самоходных орудий, неся большие потери, в беспорядке начал отходить в западном направлении. К ночи подвижные части армии завершили прорыв обороны противника на Ак-Монайских позициях на всю ее глубину, преодолев тем самым последний оборонительный рубеж противника на Керченском полуострове и получив выход в центральные районы Крыма. В ходе боев на рубеже Ак-Монайских позиций были полностью разгромлены 3-я горнострелковая дивизия румын и несколько подразделений из состава боевой группы «Кригер». Войска армии захватили большие трофеи, в том числе более 40 артиллерийских орудий.
Подвижные отряды корпусов продолжали стремительное продвижение на запад. В 23 часа была занята Владиславовка, а часом ранее был введен в прорыв армейский подвижный отряд, который начал продвижение по шоссе Дальние Камыши — Феодосия.
В 23.00 армейский подвижный отряд и действовавший совместно с ним подвижный отряд 16-го стрелкового корпуса с ходу ворвались в город Феодосию. После короткого, но крайне ожесточенного ночного боя с остатками группы «Кригер» и феодосийской портовой командой немцев в полночь город-порт Феодосия был освобожден от врага.
Авиация 4-й воздушной армии в течение 12 апреля продолжала наносить бомбо-штурмовые удары по отступающим войскам противника и вести разведку. За день было произведено 739 самолето-вылетов. Резкое снижение напряжения работы авиации было в известной мере связано с большой удаленностью аэродромов 4-й воздушной армии, расположенных на Таманском полуострове, и острым недостатком в авиационном бензине.
Всего в течение суток 12 апреля атаками штурмовиков было уничтожено 160 автомашин, 150 подвод и до 500 солдат и офицеров противника. Бомбардировочными действиями по населенным пунктам, занятым противником, было вызвано 10 больших взрывов и подожжен один железнодорожный эшелон.
Авиация Черноморского флота продолжала наносить удары по плавсредствам противника в порту Феодосия, а со второй половины дня — и по вражеским судам, производившим загрузку войск и техники в Судакской бухте. В районе мыса Херсонес прямым попаданием авиабомбы в корму был сильно поврежден немецкий эсминец.
В течение 12 апреля остатки разгромленной керченской группировки противника и немецко-румынские части, оборонявшие южное побережье Крыма, продолжали поспешно отходить на Севастополь. Отход осуществлялся по двум основным направлениям: сильно потрепанные части 98-й и 73-й пехотных дивизий, побросав большую часть техники и вооружения, отходили на автомашинах и частично пешим порядком по шоссе Старый Крым — Симферополь, а части группы «Кригер» и 2-й горнострелковой дивизии румын из района Камыши, Феодосия отходили вдоль южного побережья Крыма на Алушту — Ялту.
Большие потери отступавшему в панике противнику нанесли нападения крымских партизан, начавших с переходом в наступление войск 4-го Украинского фронта и Отдельной Приморской армии наносить сильные удары по врагу с тыла. Захватывая на основных коммуникациях отдельные населенные пункты или участки дорог, партизанские отряды вынуждали отступавшие немецкие части или с боем прорываться через эти населенные пункты и участки дороги, или обходить их, бросая или уничтожая при этом всю технику.
На 13 апреля командарм поставил войскам следующие задачи.
11-му гвардейскому стрелковому корпусу, действуя в направлении Новый Карабай, Цюрихталь, Васильевка, Карасубазар, к 15 часам подвижным отрядом выйти на линию Ново-Царицыно — Карасубазар. Главными силами к этому времени выйти на рубеж реки Мокрый Индол на фронте Новый Карабай — Цюрихталь.
3-му горнострелковому корпусу, действуя в направлении Владиславовка, Старый Крым, Салы, Карасубаши выйти подвижным отрядом на рубеж Карасубазар, Ени-Сала и главными силами на линию реки Мокрый Индол на фронте Акчора — Кишлав.
16-му стрелковому корпусу, действуя вдоль побережья Черного моря, выйти на рубеж в 15 км западнее города Судак и главными силами в район Судака.
Армейскому подвижному отряду по овладению городом Феодосия преследовать противника в направлении населенного пункта Карасубазар и к полудню овладеть последним.
Таким образом, глубина задач по преследованию противника была установлена командармом для подвижных корпусов не менее как 75–80 км. Беря в расчет, что с 13 апреля войска армии вступали в район горного Крыма, эти темпы, даже если и учитывать, что противник поставил себе в качестве основной цели как можно быстрее отойти в направлении Севастополя, были очень высокими. На территории горного Крыма действия основными силами армии возможны главным образом в направлении основных магистральных дорог. Действия вне дорог были возможны только небольшими подразделениями. Противник при отступлении широко использовал многочисленные инженерные заграждения, чему в немалой степени способствовал сам горный рельеф местности, не допускавший или сильно затруднявший обход и объезд заграждений, устроенных противником на дорогах.
Преследование противника по территории горного Крыма подвижными частями армии, согласно решению командарма, должно было вестись в двух основных направлениях. Во-первых, вдоль асфальтированного шоссе Феодосия, Старый Крым, Карасубазар, Симферополь, Бахчисарай, Севастополь, проходившего по северным отрогам Крымских гор, по сильно всхолмленной, но не типично горной местности, и допускавшей поэтому некоторую свободу маневра подвижными войсками и вне этой шоссейной дороги. Во-вторых, вдоль приморского шоссе Феодосия, Судак, Алушта, Ялта, Байдары, Севастополь, которое проходило по территории собственно горного Крыма с резко пересеченным рельефом местности и имело большое количество крутых поворотов, мостов и участков дороги, проложенным по карнизам и ущельям.
Учитывая характер местности, по которой предстояло с 13 апреля продолжать преследование противника войскам Отдельной Приморской армии, командарм принял решение основную массу подвижных частей направить в обход горной части Крыма по шоссе Феодосия — Симферополь и севернее его. В этом направлении действовали армейский подвижный отряд и подвижные части 3-го горнострелкового корпуса и 11-го гвардейского стрелкового корпуса.
Это направление действия основной массы подвижных частей, с одной стороны, обеспечивало быстрейшее соединение с войсками 4-го Украинского фронта для организации совместного преследования остатков войск противника, отступающих из районов Северного Крыма и с Керченского полуострова в направлении Симферополь, Бахчисарай, Севастополь, а с другой стороны, позволило три из четырех имевших в составе армии подвижных отряда направить по путям, параллельным направлению отхода частей противника, отступавших вдоль приморского шоссе, обогнать последних и по дорогам, соединяющим центральное и приморское шоссе, выйти им в тыл.
Для фронтального преследования отходившей по приморскому шоссе группировки противника был выделен 16-й стрелковый корпус, в голове которого действовал корпусной подвижный отряд.
К этому времени в подвижных отрядах корпусов резко увеличилось количество автомашин, выбывших по технической неисправности, вследствие чего резко сократилось количество мотопехоты. Так, подвижный отряд 16-го стрелкового корпуса, пройдя Ак-Монайские позиции, имел 130 человек пехоты и всего 7 автомашин. Пехота вынуждена была размещаться на броне танков, там размещалась и рота саперов (35 человек), обеспечивающая продвижение подвижного отряда через заграждения противника.