4 февраля 1944 года Ерёменко был ещё раз переведён на юг, на этот раз для командования Отдельной Приморской армией, которая имела задачу ударом с Керченского плацдарма соединиться с 4-м Украинским фронтом генерала Ф. И. Толбухина. Эта задача была успешно решёна в ходе Крымской операции. Когда в ходе наступления войска армии соединились с войсками 4-го Украинского фронта, армия была включёна в состав фронта, а Ерёменко 18 апреля 1944 года переведён на самостоятельную командную работу — командующим 2-м Прибалтийским фронтом.