В годы Великой Отечественной войны Керчь стала ареной ожесточенных боев между советскими и немецкими войсками – линия фронта четырежды проходила через Керчь.
В 1941 году в Керчи работало 169 промышленных предприятий, с началом войны промышленность города перешла на производство военной продукции. В июле были сформированы две бригады народного ополчения, истребительный батальон. В августе начали сооружать оборонительные сооружения в районе Керчи, одновременно проводилась эвакуация населения, а с сентября – промышленных предприятий.
В ходе Крымской операции 1941 года Керчь стала прифронтовым городом и со второй половины октября начались ежедневные налеты на город немецко-фашистской авиации, во время которых 27 октября были разрушены порт и железнодорожный вокзал.
В тяжелых условиях удалось вывезти из города 30 тыс. жителей; к концу октября основное оборудование промышленности было отправлено в Сибирь и на Урал, после чего на металлургических заводах взорвали домны.
9-10 ноября начались бои на окраине Керчи, советские воины героически защищали город, но 16 ноября по приказу Ставки ВГК вынуждены были оставить город. Гитлеровцы, оккупировав Керчь, установили в городе жестокий оккупационный режим и проводили репрессии против мирного населения.
В ходе Керченско-Феодосийской десантной операции 30 декабря 1941 года Керчь была освобождена, началось восстановление города в условиях частых налетов гитлеровской авиации.
8 мая 1942 года гитлеровские войска перешли в наступление против войск Крымского фронта, оборонявшего Крымский полуостров, и 14 мая немецкие фашисты снова прорвались в Керчь. Бои продолжались несколько дней, но 19 мая 1942 года советские войска вынуждены были отступить. В очень сложных условиях проходила эвакуация советских войск, но с 14 мая по 20 мая с Керченского полуострова удалось вывезти 120 тыс. человек.
Часть советских воинов укрылась в Аджимушкайских каменоломнях, где находилось до 10 тыс. солдат и до 5 тыс. мирного населения, в том числе женщины, старики и дети. Подземный гарнизон продолжал вести активную героическую борьбу с врагами до октября 1942 года, большинство участников обороны погибли.
Гитлеровцы снова устроили в Керчи жестокий террор, уничтожив в городе и пригороде 15 тыс. военнопленных и 14 тыс. мирных жителей, свыше 14 тыс. человек было увезено на каторжные работы в Германию.
Самой крупной десантной операцией во времена войны был Керченско-феодосийский десант. Именно благодаря его участникам - героям, были сорваны планы наступления на Кавказ, которые так тщательно разрабатывались захватчиками. С наступлением 1943 г, немецкое командование считало Крым одним из важнейших плацдармов, поэтому к Керчи были стянуты огромные силы: танки, артиллерия, авиация. Кроме того, немцы заминировали сам пролив, чтобы не допустить прорыва советских освободительных войск на оккупированные земли. Ночью, 1 ноября 1943 года, 18 автоматчиков заняли небольшой курган у поселка Эльтиген. Все эти герои погибли на взятом плацдарме, но не пропустили врага. Продолжавшийся 40 дней непрерывный бой вошел в историю под названием «Огненная земля». Этот подвиг, с которого началось отвоевывание Керченского пролива, положил начало освобождению Крымского полуострова.
11 апреля 1944 года Керчь была окончательно освобождена в ходе ожесточенных и тяжелых боев, за которые 146 человек были удостоены звания Героя Советского Союза.
В октябре – ноябре 1943 года гитлеровские войска провели насильственную эвакуацию население Керчи и ее окрестностей, укрывавшихся расстреливали, поэтому в момент освобождения в Керчи в ней было только 30 жителей. Однако население начало быстро возвращаться, и уже 17 апреля в городе было около 6 тыс. жителей, а на 1 июня 1944 года в городе проживало 24 тыс. человек.
В результате оккупации и ожесточенных боев, Керчь была разрушена, уничтожено более 85% жилого фонда, а восстановление города началось с разминирования – за 4 месяца было обезврежено около 100 тыс. мин, свыше 80 тыс. снарядов и авиабомб.
14 сентября 1973 года Керчи было присвоено звание «Город-герой» с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».
Символом города-героя Керчи стал Облелиск Славы на горе Митридат. Монумент посвящен павшим в сражениях за освобождение Крыма в период с ноября 1944 г по апрель 1944 г. Открытый 8 августа 1944 г, он стал первым памятником ВОВ на территории СССР. Представляет собой трехгранный обелиск из светло-серого камня, 24 –х метров в высоту. Рядом на постаменте расположены три 76-мм пушки и большая мемориальная доска в виде развернутой книги.
Другим известным памятником города-героя Керчи является «Парус», воздвигнутый в честь мужественного Эльтигенского десанта (входит в мемориальный комплекс «Эльтиген»). Был открыт 8 мая 1985 г. В мемориальный комплекс также входят: катер-мотобот на постаменте, землянка-госпиталь, выставка орудий времен ВОВ, немецкий дот и памятник над братской могилой десантников -героев, «Парус» и музей Эльтигенского десанта.
Еще одним комплексом, посвященным героям боев за город Керчь, стали «Аджимушкайские каменоломни». В 1966 г в них открылся музей, а в 1982 г. мемориальный комплекс с одноименным названием.