Оборона города Севастополя советскими войсками продолжалась с 30 октября 1941 года по 2 июля 1942 года в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов.
К началу войны Севастополь был главной военно-морской базой Черноморского флота страны. Он в числе первых городов СССР подвергся налету фашистской авиации в первый день Великой Отечественной войны 22 июня 1941 года в 3 часа 15 минут.
К этому времени Севастополь был подготовлен для обороны только с моря и воздуха. 4 июля 1941 года началось строительство трех сухопутных рубежей (передового, главного, тылового) и к моменту выхода противника на ближние подступы к городу 30 октября завершено не было. Из трех рубежей (передовой, главный и тыловой) в наибольшей готовности оказались два последних, в наименьшей — передовой. Гарнизон Севастополя насчитывал около 21 тысячи человек и имел около 150 орудий и минометов. Усилить оборону города должны были войска Приморской армии, с конца октября отходившие с боями из района Симферополя по горным дорогам через Алушту и Ялту, чтобы затем выйти к Севастополю. Поэтому до их прихода гарнизону Севастополя пришлось своими силами отражать удары противника.
29 октября 1941 года в городе было введено осадное положение. Прорвавшись через Перекоп, войска 11-й немецкой армии под командованием генерал-полковника Эриха Манштейна, насчитывавшие в своем составе свыше 200 тысяч человек, 450 танков, свыше двух тысяч орудий и минометов, 600 самолетов, рассчитывали захватить город с ходу, но получили отпор. 30 октября первый удар по моторизованной колонне немецкой армии нанесла береговая батарея Черноморского флота, расположенная между Евпаторией и Севастополем. Этот день принято считать началом Севастопольской обороны.
Находившиеся в Севастополе главные силы флота в составе одного линейного корабля, пяти крейсеров, 11 эсминцев, 16 подводных лодок, поддерживали огнем корабельной артиллерии севастопольский гарнизон, но 31 октября их большая часть ушла на базы Кавказа.
4 ноября 1941 года сухопутные войска и силы флота, защищавшие город, были объединены в Севастопольский оборонительный район (СОР), в который 9 ноября вошла Приморская армия. В образованном СОР насчитывалось до 50 тысяч человек, 170 орудий и 90-100 самолетов. Его командиром был назначен генерал-майор Иван Петров, с 19 ноября — вице-адмирал Филипп Октябрьский.
С 5 ноября по 9 ноября ожесточенные бои шли на центральном участке передового оборонительного рубежа. Советская армия отражала непрерывные атаки численно превосходящих немецко-фашистских войск, поддерживаемых авиацией. 9 ноября фашисты были вынуждены прекратить наступление и сделать паузу для подтягивания новых сил и перегруппировки войск. Подтянув резервы, немецко-фашистское командование осуществило три наступления на город — 11 ноября, 17 декабря 1941 года и 7 июня 1942 года.
11 ноября начался первый штурм города. Несмотря на превосходство в живой силе, артиллерии и танках, немецкой армии удалось вклиниться в передовую оборонительную полосу лишь на двух участках: в направлении Дуванкоя на три-четыре километра и Мекензия — на один-два километра. Вследствие значительных потерь немецко-фашистские войска 21 ноября приостановили наступление на Севастополь до середины декабря.
Советское командование использовало это время для укрепления обороны. Войска СОР пополнились маршевыми подразделениями. Состав Приморской армии был доведен до пяти дивизий, двух бригад морской пехоты и двух отдельных стрелковых полков. За счет орудий, снятых с кораблей Черноморского флота, было сооружено дополнительно восемь береговых стационарных батарей. Получив значительные подкрепления, немецкие войска 17 декабря начали новое наступление, намереваясь в течение четырех дней овладеть Севастополем. Главный удар наносился силами четырех пехотных дивизий из района Дуванкоя вдоль реки Бельбек к северо-восточной оконечности Северной бухты, отвлекающий удар — двумя пехотными дивизиями и горнострелковой бригадой из района юго-восточнее Чоргуни вдоль реки Черная на Инкерман. В районе Мекензиевых гор противник вклинился в расположение советских войск и создал угрозу прорыва к Северной бухте. Ставка Верховного главнокомандующего усилила войска СОР стрелковой дивизией, бригадой морской пехоты и несколькими маршевыми батальонами. При поддержке флота и авиации войска СОР 22 декабря нанесли контрудар и восстановили положение на главном направлении. К концу декабря фашистские войска овладели платформой Мекензиевы горы, но выйти к Северной бухте им не удалось. Большую роль в отражении вражеского наступления сыграла Керченско-Феодосийская десантная операция (1941-1942), начавшаяся 26 декабря и вынудившая немецко-фашистское командование снять часть сил из-под Севастополя и 31 декабря прекратить наступление.
В январе-марте 1942 года войска СОР при поддержке кораблей и авиации Черноморского флота вели на различных участках боевые действия с целью улучшения позиций, высаживали тактические десанты в районах Евпатории, Ялты и Судака. Одновременно с боевыми действиями советские войска укрепляли свои оборонительные позиции, пополнялись людьми, боевой техникой, боеприпасами и продовольствием.
В мае 1942 года в результате оставления советскими войсками Керченского полуострова и неудачи Харьковской наступательной операции положение Севастополя резко ухудшилось. 21 мая фашисты начали воздушную и артиллерийскую бомбардировку города, артиллерийских позиций и тылов, а 2 июня перешли к мощной артиллерийской и авиационной подготовке наступления, длившейся пять дней. Одновременно немецко-фашистские войска усилили блокаду Севастополя с моря. Они сосредоточили 10 пехотных дивизий (из них три — румынские), одну моторизованную бригаду и три полка — всего свыше 200 тысяч человек, в том числе боевого состава 175 тысяч человек, 450 танков, 1325 орудий, 720 минометов, 1060 самолетов. СОР имел семь стрелковых дивизий (укомплектованных, кроме одной, на 50%), четыре бригады и три полка морской пехоты, что составляло 106 тысяч человек, в том числе 82 тысячи человек боевого состава, 38 танков, 606 орудий, 918 минометов, 116 самолетов.
7 июня немецко-фашистские войска перешли в наступление, нанося главный удар с севера и северо-востока на Мекензиевы горы с целью выхода к Северной бухте и вспомогательные — на Сапун-гору и Балаклаву. Немецкая авиация ежедневно совершала 800-1000 вылетов, сбрасывая 4-4,5 тысячи бомб. Защитники Севастополя героически обороняли позиции до последней возможности. Только когда на оборонительных позициях не оставалось боеспособных защитников и боеприпасов, врагу удавалось их занять. Некоторую помощь оказала 138-я стрелковая бригада, переброшенная 13 июня на эсминцах.
18 июня ценой больших потерь фашистам удалось прорваться к побережью Северной бухты. Оставшиеся на Северной стороне небольшие гарнизоны 30-й батареи береговой обороны, Северные укрепления, инженерные пристани, Михайловский и Константиновский равелины героически оборонялись до 22-24 июня. Силы защитников таяли, кончались боеприпасы.
В связи с сокращением темного времени суток и господством вражеской авиации снабжение Севастополя на надводных кораблях стало крайне трудным, а после захвата противником Северной стороны и невозможным. 17 июня в Севастополь пришел последний транспорт "Белосток". 26 июня сквозь блокаду прорвался последний из крупных надводных кораблей — лидер "Ташкент". Подвоз снабжения на подводных лодках и самолетах не удовлетворял потребности обороны. К концу июня в дивизиях осталось по 300-400 человек, в бригадах — по 200 человек боевого состава.
В ночь на 29 июня фашисты форсировали Северную бухту и в тот же день овладели Сапун-горой. 30 июня немецко-фашистские войска ворвались на Корабельную сторону, где весь день шли упорные бои за Малахов курган.
Остатки частей отдельными группами отходили к полуострову Херсонес.
В ночь на 1 июля было получено разрешение Ставки Верховного Главнокомандования на эвакуацию. Организованное сопротивление и эвакуация защитников города продолжались до 2 июля 1942 года, когда ушли в Новороссийск все боевые корабли и вспомогательные суда, взяв на борт часть личного состава СОР.
Часть защитников Севастополя продолжали героически сражаться на полуострове Херсонес до 4 июля, а в отдельных местах — до 12 июля. Из оставшихся в Севастополе советских войск лишь немногочисленным группам удалось с боями прорваться в горы к партизанам.
Важную роль в обороне Севастополя сыграли жители, которые участвовали в строительстве оборонительных сооружений, изготовляли оружие и боеприпасы для фронта, оказывали помощь раненым. Свыше 15 тысяч севастопольцев вступили в народное ополчение.
4 июля 1942 года газета "Правда" и Совинформбюро сообщили, что советские войска оставили Севастополь. В борьбе за него враг потерял до 300 тысяч человек, безвозвратные потери советских войск составили около 157 тысяч человек.
Воины Приморской армии и моряки Черноморского флота проявили массовый героизм и стойкость. 46 человек были удостоены звания Героя Советского Союза. В ознаменование подвига севастопольцев 22 декабря 1942 года была учреждена медаль "За оборону Севастополя", которой было награждено более 39 тысяч человек.
Севастополь был освобожден 9 мая 1944 года советскими войсками в результате Крымской операции.
8 мая 1965 года городу Севастополю было присвоено звание "Города-героя".
В центре города на площади Нахимова открыт Мемориал героям обороны Севастополя 1941-1942 годов. Первые мемориальные плиты были установлены в 1964 году, в 1967 году архитектором Израилем Фиалко и скульптором Вячеславом Яковлевым была выполнена скульптурная композиция и добавлены еще семь мемориальных плит с фамилиями героев. В 1973 году у памятника открыт почетный пост №1, а в 1999 году зажжен вечный огонь.
В парке Победы в Севастополе в 2014 году был открыт памятник-часовня защитникам Отечества, павшим и пропавшим без вести при освобождении Севастополя в годы Великой Отечественной войны, а 8 мая 2015 года — памятная стела, посвященная героям обороны и освобождения Севастополя. На мемориале в камне выбиты фамилии 294 солдат и офицеров, получивших высшую награду страны за военные действия в Севастополе.