I begynnelsen av desember gikk Den røde armé til motoffensiv, men tyskerne stoppet denne i midten av januar 1942, uten å klare å innta byen. Tyskerne innledet da en beleiring av byen og satte den under kraftig bombardement, blant annet ved bruk av jernbanekanoner. De sovjetiske styrkene holdt imidlertid stand helt fram til juli 1942 da de gjenværende sovjetiske styrkene kapitulerte, etter at den del hadde blitt evakuert sjøveien.