Плацдарм имел три линии обороны: внешнюю (передовую), основную и внутреннюю (предмостную). На левом фланге для улучшения обзора и обстрела перед основной линией, огибавшей с северо-востока высоту 20,9, была построена выносная линия, огибавшая Софиевку.

Внешняя линия обороны состояла из ряда отдельных окопов полного профиля (для стрельбы, стоя), большей частью на взвод, реже на роту. Вокруг курганов и отдельных холмов окопы располагались группами и образовывали нечто вроде узлов сопротивления. Из-за больших разрывов между окопами огневая связь между ними была слабой. Проволочного заграждения перед внешней линией не было.

Основную (и выносную) линии обороны образовывал ряд окопов на взвод, роту или просто в виде непрерывной линии. К середине сентября протяженность окопов составляла примерно 10000 метров. Частично были отрыты ходы сообщения, в окопах оборудовали около 150 пулеметных гнезд. Позади окопов оборудовали для людей 27 легких размером 2x4 метра убежищ (землянок). Перед основной (и выносной) линиями располагалось шесть рядов непрерывных проволочных заграждений.

Непосредственно перед Каховкой была оборудована предмостная линия обороны протяженностью два километра. Она состояла из ряда таких же окопов, как во внешней и основной линиях, но не имела проволочных заграждений. Также на плацдарме оборудовались артиллерийские позиции и 15 артиллерийских наблюдательных пунктов.

Подвоз всего необходимого и переброска резервов (в случае необходимости) осуществлялись по четырем переправам, наведенным через Днепр.

С целью удобства управления и лучшей организации взаимодействия с обороняющимися частями всю артиллерию плацдарма разделили на четыре сектора, что обеспечило более гибкое управление огнем. Начальник артиллерии 51-й стрелковой дивизии, на которую возлагалась оборона плацдарма, координировал управление артиллерией всех секторов, взяв ее под свое командование.

Впервые за время гражданской войны особое внимание было уделено противотанковой обороне плацдарма. Для этого от каждого сектора выделялись специальные орудия, предназначенные для стрельбы прямой наводкой. Как правило, эти орудия располагались на специально оборудованных позициях и тщательно маскировались. Кроме того, имелись специальные «дежурные» орудия для борьбы с прорвавшимися вглубь обороны танками. Со всеми расчетами велась подготовка к ведению огня ночью.

В качестве подвижного противотанкового резерва предполагалось использовать броневой отряд, сформированный по особому штату в августе 1920 года — 42-й своднотяжелый автоброневой пластунский отряд. В его составе имелось шесть тяжелых пушечных броневиков «Гарфорд» с 76-мм орудиями («Антихрист», «Мощный», «Красный богатырь», «Пугачев» и две машины без названия), а также два пулеметных броневика — «Коммунар» типа «Остин» и «Сокол» типа «Фиат» (по существовавшему штату, автоброневой отряд по штату имел одну пушечную и три пулеметных броневых машины).

Также принимались меры и по организации противотанковой обороны при помощи инженерных средств. Так, приказом по войскам Каховской группы от 8 октября 1920 года на начальника инженеров и начальника артиллерии возлагалась организация противотанковой обороны. Она заключалась в оборудовании перед внешней и основной линиями рвов шириной 3,6 метра и глубиной 3,1 метра. Рвы предполагалось расположить в шахматном порядке, а промежутки между ними заминировать. Кроме того, было проведено минирование (перед основной линией) шоссе Каховка — Мелитополь, а также дорог Каховка — Чаплинка и хутор Терны — хутор Цукур (перед внешней линией). Рытье рвов к началу танковой атаки белых 14 октября 1920 года только началось, и в бою они не сыграли никакой роли.

Пушечный бронеавтомобиль «Гарфорд». 1920 год. Эти броневики активно и успешно использовались Красной Армией для борьбы с танками Русской армии в боях на Каховском плацдарме (АСКМ).

Дороги успели заминировать, но эта мера оказалась безрезультатной, так как разведка белых узнала об этом еще до начала атаки на плацдарм.

Первоначально на плацдарме оборонялись 15-я, 51-я и Латышская стрелковые дивизии, но в начале октября Латышскую и 15-ю дивизии перебросили на другой участок фронта, и под Каховкой осталась 51-я дивизия под командованием В. Блюхера.

Со стороны белых против Каховки действовал 2-й армейский корпус Русской армии. Он начал атаки плацдарма почти сразу же после его образования, в середине августа 1920 года. С сентября на этом направлении пехоту белых поддерживали машины 2-го танкового отряда, которым пришлось пройти своим ходом от ближайшей железнодорожной станции до линии фронта более ста километров.

1 сентября 1920 года в четыре часа утра танки двинулись от Анцифирово вдоль шоссе Каховка — Перекоп. В течение дня машины находились в бою десять часов, сделав два боевых выезда. Танками было захвачено пять хуторов. «Тигр» с 400 метров в лоб атаковал батарею красных, но попал под огонь соседней батареи, находившейся в 500 метрах и едва не погиб. Экипаж «Сибиряка» захватил 12 пленных, два пулемета и зарядный артиллерийский ящик, а «Тигр» вывез трофейное 76-мм орудие. К концу боя из-за технических неполадок вышли из строя «Сибиряк» и «Сфинкс».

Через день, 3 сентября, в районе хутора Три колодца танки «Сибиряк», «Уралец», «Степняк» и «Тигр» вели бой с утра и до 11 часов вечера, сделав четыре боевых выезда. Причем, огнем из 37-мм орудия «Сибиряк» подбил броневик красных. Однако захватить его не удалось: он был вывезен с поля боя другим броневиком. В два часа ночи 4 сентября танки участвовали в ночной атаке белых, задание выполнили, но все поломались и встали на ремонт.

5 сентября 1920 года в два часа ночи белые перешли в решительное наступление по всему фронту Каховского плацдарма. Особо ожесточенные бои развернулись на участке 15-й стрелковой дивизии в районе шоссе Каховка — Чаплинка. Здесь пехоту 2-го армейского корпуса поддерживали танки 2-го танкового отряда «Тигр», «Сфинкс», «Уралец», «Сибиряк» и броневики «Стерегущий» и «Кавалерист» из состава 2-го бронеавтомобильного дивизиона.

Следы прохождения танка через укрепления Каховского плацдарма. Сентябрь 1920 года. На оригинале фото надпись: «Окопы и заграждения, пройденные танком».

Перейдя через окопы первой линии, танки попали под огонь выдвинутых к самым окопам орудий. Однако пехота белых была отрезана от танков сильным ружейно-пулеметным огнем и не смогла пробиться вглубь позиций красных. Видя это, «Уралец» повернул и пошел вдоль окопов противника по направлению к шоссе Каховка — Чаплинка. Здесь по нему открыли огонь одно орудие 2-й батареи 2-го легкого артдивизиона 15-й стрелковой дивизии и два броневика «Гарфорд» 42-го автобронеотряда. В это время у танка забарахлил один из двигателей, и «Уралец» ушел к себе в тыл.

В это же время остальные машины отряда, продвинувшись вглубь позиций противника, открыли сильный огонь, не выдержав которого, пехота 45-й бригады и батареи красных стали отходить к северу. Узнав об этом, начальник артиллерии 15-й стрелковой дивизии Куликовский лично возглавил одно орудие, выкатил его на шоссе Каховка — Чаплинка и открыл огонь во фланг приближавшимся танкам. Заметив это, «Сфинкс» свернул налево и двинулся на орудие. Подпустив бронированную машину на 150–200 метров, расчет орудия в 3.40 четвертым выстрелом подбил его. Экипаж покинул машину и бросился бежать.