В течение 20 мая на Харьковском направлении наши войска вели наступательные бои и, отбивая контратаки противника, продвинулись вперёд. На Изюм-Барвеиковском направлении наши войска отбили несколько атак немецко-фашистских войск. На Керченском полуострове продолжались боя в восточной части полуострова.
Крымский фронт (Козлов Дмитрий Тимофеевич). В ночь на 20 мая погрузились последние подразделения, подвергаясь миномётному и пулемётному огню. Директивой Ставки Крымский фронт и Северо-Кавказское направление ликвидированы. Остатки войск направлялись на формирование нового Северо-Кавказского фронта. Таким образом, Крымский фронт потерпел жестокое поражение. С 8 мая фронт потерял свыше 150 тыс. человек, 4646 орудий и миномётов, 496 танков, 417 самолётов, 10,4 тыс. автомашин, 860 тракторов и т. д. На Таманский полуостров удалось эвакуировать около 140 тыс. человек, 157 самолётов, 22 орудия и 29 «катюш». Германские источники утверждают, что в ходе операции немцы захватили 170 тыс. военнопленных, 258 танков, 1100 орудий, потеряв при этом убитыми 7588 солдат и офицеров. Захваченное вооружение и боевую технику впоследствии противник частично использовал против защитников Севастополя.
Северо-Кавказский фронт (С. М. Буденный). На базе управления Крымского фронта 20 мая был сформирован Северо-Кавказский фронт под командованием маршала С. М. Буденного. В оперативном отношении ему были подчинены весь Черноморский флот и Азовская флотилия. Фронт получил задачу оборонять восточный берег Азовского моря, Керченский пролив и побережье Чёрного моря до Лазоревской.
