В состав Северо-Кавказского фронта были включены 44-ая, 47-ая и 51-ая армии. В оперативном подчинении Северо-Кавказского фронта находились Севастопольский оборонительный район, Приморская армия, Черноморский флот, Азовская военная флотилия. В последующее время в состав Северо-Кавказского фронта в разное время входили 9-ая, 12-ая, 18-ая, 24-ая, 37-ая, 56-ая армии, 4-ая и 5-ая воздушные армии. 28 июля 1942 г. в Северо-Кавказский фронт были переданы войска упразднённого Южного фронта, а в его составе созданы Приморская и Донская оперативные группы войск.

С 20 мая по 4 сентября 1942 г. командующим Северо-Кавказским фронтом был маршал Советского Союза С.М. Будённый. 4 сентября Северо-Кавказский фронт был преобразован в Черноморскую группу войск.

24 января 1943 г. был образован Северо-Кавказский фронт второго формирования. С 24 января по 13 мая 1943 г. командующим фронтом был генерал-лейтенант (затем генерал-полковник) И.И. Масленников, а с 13 мая по 20 ноября 1943 г. генерал-лейтенант (затем генерал-полковник) И.Е. Петров.

В августе 1942 г. части Северо-Кавказского фронта вели оборонительные бои на Краснодарском направлении, в августе-сентябре 1942 г. провели Армавирско-Майкопскую и Новороссийскую операции. В январе-начале февраля войска фронта участвовали в Северо-Кавказской наступательной операции.

20 ноября 1943 г. Северо-Кавказский фронт был преобразован в Отдельную Приморскую армию.