Боевые действия первых дней определили характер боев на несколько следующих недель. Де Ангелис со своими частями, а также с турецким III корпусом настойчиво и последовательно пробивался к Тбилисской долине[141] невзирая на трудности боевых действий в горах, на плохую погоду и недостаточную поддержку с воздуха. Однако успехи турецкой 2-й армии оказались весьма ограниченными. Атаки ее подразделений были плохо организованы, они не получали практически никакой поддержки ни от имеющихся в наличии более чем скромных сил люфтваффе, ни от своих собственных противовоздушных сил. Кроме того, солдаты вновь сформированных советских 71-й и 72-й армий, которые держали здесь оборону, знали здешние условия не хуже, чем турки, и они оказали стойкое и хорошо организованное сопротивление. Тем не менее к концу сентября турецкий VIII корпус прочно закрепился на позициях к югу от озера Севан, создав коридор глубиною 55 км, вдоль дороги по направлению к Тебризу (Тавризу).
Неожиданно успешным оказалось наступление 3-й армии на Батуми. Задумывая его как не более чем акт диверсии в отношении уязвимого объекта, Орбай ставил задачу связать резервы советского командования и отвлечь его силы от главного наступления далее на юге. Тактика, избранная турками, по форме была близка к тактике боевых действий Первой мировой войны, однако их удар опрокинул 47-ю советскую горнострелковую дивизию. Разбитая в кампании 1941 года и недавно прошедшая переформирование на Кавказе, эта дивизия имела в своем составе множество этнических турок, которые при первой же возможности с радостью сдавались в плен своим соплеменникам. В результате 8-я дивизия X турецкого корпуса 5 сентября вошла в пригород Батуми, что явилось поводом для больших торжеств в Анкаре.
К несчастью для турок, их 8-я дивизия тут же наткнулась на более ожесточенное сопротивление. Командование Закавказского фронта стремительно перебросило сюда подкрепление и нового командующего 12-й армией, а тем временем бригада советской морской пехоты, которую пополнили моряки с боевых кораблей, а также спешно собранный личный состав подразделений, в который вошли все, кто только мог держать оружие, превращали каждый дом города в крепость. Очень скоро 8-я турецкая дивизия была уничтожена, а 6-я и 16-я дивизии оказались втянутыми в затяжные тяжелые бои, разгоревшиеся в Батуми, в этом городе, которому позднее историки Великой Отечественной войны присвоили звание «Сталинграда на Черном море». К концу сентября непрекращающееся сражение измотало, обе стороны, и на какой-то период боевое противостояние вылилось в перестрелку снайперов и в короткие кровопролитные схватки в подвалах домов и в проходах между ними. Однако усилия турецкого XI корпуса, направленные на то, чтобы отрезать город на востоке, а также исполненные героизма и беззаветной храбрости атаки лучших пехотных батальонов турецкой армии в конце концов сделали свое дело, и в начале октября город оказался в руках у турок. Сражение за Батуми дорого обошлось туркам, но оно также потребовало от советской стороны вовлечения больших ресурсов в виде личного состава подразделений, боеприпасов и техники. В силу этого обстоятельства генерал Орбай, укрепляя XI корпус подразделениями, взятыми у IV корпуса, и пробиваясь на север к Поти, одновременно вел боевые действия против противника, оборона которого стремительно приближалась к полному распаду.