Начало Великой Отечественной войны застало “Красный Кавказ” в Севастополе.{16} С 23 июня 1941 года, в течение месяца, силами флота на подходах к главной базе выставлялись минные заграждения. “Красный Кавказ” 23 и 24 июня выставил 110 и 90 мин соответственно. 5 июля крейсер в составе отряда кораблей покинул Севастополь и ушел в Новороссийск.
Впервые “Красный Кавказ” применил против врага свою главную артиллерию почти через три месяца после начала войны - 11 сентября 1941 года. Покинув 6 сентября Новороссийск, крейсер на следующий день прибывает в Севастополь, затем в ночь на 11 сентября переходит в район Одессы и занимает огневую позицию между Аркадией и Большим Фонтаном. В этот день “Красный Кавказ” выпустил по находящемуся в районе Южного сектора обороны противника 27 и на следующий день - 58 180-мм снарядов. Отражая два дня налеты авиации, зенитки корабля выпустили 20 45-мм и 161 100-мм снарядов. В ночь на 13 сентября “Красный Кавказ” возвратился в Севастополь.
Еще трижды за годы войны крейсер, покидая Севастополь, брал курс к Одессе. Так в ночь на 22 сентября отряд кораблей в составе крейсеров “Красный Кавказ” (флаг командира бригады крейсеров контр- адмирала С.Г. Горшкова) и “Красный Крым”, эскадренных миноносцев “Бойкий” и “Безупречный” осуществил высадку 3-го Черноморского полка морской пехоты в тыл противника в районе Григорьевки. К месту высадки “Красный Кавказ” доставил 696 десантников. Оказывая десанту поддержку, корабли вели огонь по берегу и, в частности, “Красный Кавказ” выстрелил восемь снарядов. Десантирование прошло успешно: противник не оказал существенного противодействия. 4 октября 1941 года крейсер приходит в Одессу и вывозит из нее в Севастополь 1000 человек, 14 машин и четыре полевые кухни.
В ночь на 16 октября прошла уникальная своей внезапностью для противника эвакуация личного состава всех четырех оборонявших Одессу дивизий (35 тыс. человек), которую осуществили два крейсера, два минных заградителя, четыре эскадренных миноносца, пять тральщиков, два гидрографических судна, один сторожевой корабль, более десятка сторожевых катеров и 11 транспортов. Длина причалов Одесского порта позволила осуществить одновременную погрузку большого количества людей и единиц боевой техники.
В 19 ч 15 октября начался отход в порт главных сил войсковых частей. В 2 ч ночи следующих суток в порт начали прибывать арьергардные батальоны. Отвод войск прикрывался огнем корабельной артиллерии. “Красный Кавказ” провел главным калибром шесть стрельб, выпустив 27 снарядов.
В 5 ч 10 мин утра из Одессы вышел последний груженный транспорт. Крейсера покинули Одессу в 5 ч 45 мин: на борту “Красного Кавказа” перевозилось 1180 человек, на борту “Червоной Украины” 1164. Догнав транспорты, крейсера заняли место во главе их колонны, большая часть которой в тот же день прибыла в Севастополь. Весь отвод с позиций и погрузка наших войск прошли незамеченными противником, обнаружившего оставление Одессы лишь во второй половине дня 16 октября. Через неделю “Красный Кавказ” покинул Севастополь и на следующий день доставил в Туапсе 2000 человек, 20 зенитных орудий и три машины.
В конце октября германские войска с севера, с территории захваченной ими Украины, ворвались в Крым и вскоре блокировали Севастополь.{17} Началась кровавая “севастопольская страда”, закончившаяся через 250 дней, в конце июня - начале июля 1942 года, трагедией гибели либо пленения огромного большинства героических защитников города русской морской славы.
В период с 26 октября по 9 декабря 1941 года,{18} “Красный Кавказ” пять раз приходил в Севастополь, перевезя суммарно в обоих направлениях 5277 человек личного состава армейских и флотских частей, раненых, жителей города, 58 машин, 70 орудий, 17 вагонов боеприпасов, 10 вагонов продовольствия и при стрельбе по берегу израсходовал 135 180-мм снарядов.
17 декабря 1941 года противник после тактической паузы возобновил наступление на Севастополь. Через четыре дня в Севастопольскую бухту под огнем немецких, тяжелых батарей и налетами авиации прорвался отряд кораблей в составе “Красного Кавказа” (флаг вице-адмирала Ф.С. Октябрьского) и “Красного Крыма”, лидера “Харьков”, эскадренных миноносцев “Незаможник” и “Бодрый”, доставивших 79-ю отдельную морскую стрелковую бригаду. Выгрузив 1500 человек, восемь минометов, 15 автомобилей и приняв на борт 500 раненых “Красный Кавказ” покинул севастопольский рейд, вернуться на который ему довелось лишь после войны. Перейдя в район Балаклавы, корабль открыл огонь по скоплению войск противника и, выпустив 39 снарядов, ушел в Туапсе.