28 октября войска Южного фронта начали контрнаступление против белых войск Врангеля, захвативших Северную Таврию и вышедших к берегам Днепра. Для проведения этой операции Фрунзе имел почти 100 тысяч штыков, более 33 тысяч сабель, 527 орудий, 2664 пулемёта, 17 бронепоездов, 57 бронеавтомобилей и 45 самолётов. Нанесение главного удара возлагалось на 1-ю и 2-ю Конные (командующие Будённый и Миронов) и 6-ю армии.
В Северной Таврии белые располагали двумя армиями — генералов Кутепова и Абрамова — и ударной группой. Всего 41 тысяча штыков, свыше 17 тысяч сабель, 249 орудий, около одной тысячи пулемётов, 45 танков и бронеавтомобилей, 19 бронепоездов, 32 самолёта. К тому времени наступательный порыв врангелевских войск, которые не смогли овладеть Каховским укреплённым районом красных, иссяк, и они стали закрепляться на захваченных рубежах в Северной Таврии.
Контрнаступление Красной армии развивалось успешно. Перед Каховским плацдармом была прорвана оборона белых войск, и они стали отступать к Перекопскому перешейку. Преследуя его, одна из красных стрелковых дивизий захватила город Перекоп, но овладеть хорошо укреплённым Турецким валом не смогла. Под натиском сил Южного фронта белые с ожесточёнными боями отступали повсеместно. Опасаясь полного окружения, генерал Врангель стал отводить свои войска в Крым. Чтобы обеспечить их отход, белые силами двух донских и одной кубанской казачьих дивизий и остатков Марковской пехотной дивизии нанесли контрудар по 2-й Конной армии.
Контрнаступление Южного фронта завершилось выходом красных войск к укреплениям противника на Перекопе, у Чонгара и на Арабатской Стрелке. Советские войска захватили 20 тысяч пленных, более 100 орудий, 100 паровозов и две тысячи вагонов. Северная Таврия была полностью освобождена от белых войск. Теперь встал вопрос об освобождении Крымского полуострова.
Остатки разбитых в октябре — начале ноября 1920 года белогвардейских войск Врангеля (более 23 тысяч штыков, около 12 тысяч сабель, 213 орудий, 1663 пулемёта, 45 танков и бронеавтомобилей, 14 бронепоездов и 45 самолётов), отойдя в Крым, закрепились на Перекопском перешейке и у переправ через Сиваш. Оборона белых на Перекопском перешейке состояла из двух линий — перекопской (Турецкого вала) и ишуньской укреплённых позиций.
Турецкий вал тянулся через перешеек на 11 километров. Его высота достигала местами 10 метров, а глубина рва перед ним — тоже 10 метров. Перед валом находились три линии проволочных заграждений. Ишуньские укрепления состояли из 6 линий окопов с проволочными заграждениями. Перед переправами через Сиваш (Гнилое море) сильных полевых укреплений белые не имели. Перекопский перешеек защищали около десяти тысяч белых. В тылу ишуньских позиций находился сильный резерв — более 14 тысяч человек.
Генерал Врангель рассчитывал при поддержке французской эскадры и материальной помощи стран Антанты оборонять Крым и сохранить его как плацдарм для дальнейшей борьбы с Советской Республикой. Ещё не окончена была Гражданская война на Дальнем Востоке и в Забайкалье. Значительные силы белых находились и в Польше.
Фрунзе первоначально планировал нанести главный удар на чонгарском направлении, используя поддержку Азовской военной флотилии с моря. Однако из-за рано установившегося льда на Азовском море командующему Южным фронтом пришлось перенести главный удар на перекопское направление. Здесь должны были наступать 6-я армия командарма Корка, 1-я и 2-я Конные армии. Через Чонгар и Арабатскую Стрелку намечалось нанесение вспомогательных ударов.
В ночь на 8 ноября при сильном ветре и морозе в 11-12 градусов ударная группа 6-й армии форсировала Сиваш — красногвардейцы шли по грудь в ледяной воде Гнилого моря и днём овладели слабо укреплённым Литовским полуостровом. Фронтальная атака Турецкого вала успеха не имела, его удалось взять только после второго приступа. 12 ноября красные войска овладели Ишуньской укреплённой линией, отразив перед этим контрудар белогвардейского конного корпуса генерала Барбовича. Белые заслоны были сбиты на Чонгаре и Арабатской Стрелке. После этого белые войска начали отходить к портовым городам на Южном берегу Крыма.
Предложение Фрунзе белому командованию о безоговорочной капитуляции генерал Врангель оставил без ответа. Тогда в Крым для окончательного разгрома белой армии были введены фронтовые войска 2-го эшелона. Однако на тот день белые успели оторваться от преследователей на один-два перехода и потому смогли беспрепятственно погрузиться на корабли белого Черноморского флота и французской эскадры в Севастополе, Евпатории, Ялте, Феодосии, Керчи.
Около 80 тысяч белогвардейцев и мирных беженцев вынужденно эмигрировали из Отечества, сначала в Турцию, в Стамбул и на Галлиполийский полуостров, а затем рассеялись по Европе, Америке, Северной Африке. Последней стоянкой белого Черноморского флота стал тунисский порт Бизерта. Судьба оставшихся в Крыму врангелевцев была трагичной — большинство из них уже в скором времени стали жертвами репрессий.
За разгром белой армии генерала Врангеля в Северной Таврии и в Крыму Михаил Васильевич Фрунзе был награждён Почётным революционным оружием.
Окончание Гражданской войны 1917-1922 годов М.В. Фрунзе встретил на постах уполномоченного Реввоенсовета на Украине, командующего вооружёнными силами Украины и Крыма, заместителя председателя Совнаркома Украины и заместителя председателя Украинского экономического совета. Одновременно он являлся членом Политбюро ЦК КП(б)У. Руководил действиями Красной армии при разгроме петлюровщины в 1921-1922 годах в Подольской и ряде других губерний. За разгром войск Врангеля, гетмана Петлюры и ликвидацию бандитизма на Украине Фрунзе был награждён вторым орденом Красного Знамени.
В марте 1924 года Фрунзе назначается заместителем председателя Реввоенсовета СССР и народного комиссара по военным и морским делам. В апреле того же года — одновременно начальником штаба Рабоче-Крестьянской Красной армии (РККА) и начальником Военной академии. Под его руководством в Советском Союзе в 1924-1925 годах была проведена военная реформа.
Огромный практический опыт командования большими силами Красной армии позволил Фрунзе после окончания Гражданской войны внести большой вклад в развитие советской военной науки и военного искусства. Военно-теоретические разработки Фрунзе оказали большое влияние на формирование единой советской доктрины в середине 1920-х годов.
Обобщив опыт Первой мировой и Гражданской войн, Фрунзе написал ряд фундаментальных военно-теоретических работ. Среди них — «Реорганизация Рабоче-Крестьянской Красной армии» (написана в 1924 году совместно с С.И. Гусевым), «Единая военная доктрина и Красная армия», «Фронт и тыл в войне будущего», «Ленин и Красная армия» и ряд других.
В январе 1925 года М.Ф. Фрунзе был назначен председателем Реввоенсовета СССР (на этом посту он сменил Троцкого) и народным комиссаром по военным и морским делам. Вёл большую государственную работу, будучи членом ВЦИК и Президиума ЦИК СССР. Являлся кандидатом в члены Политбюро ЦК РКП(б).
М.В. Фрунзе похоронен на Красной площади.
Имя Фрунзе в советское время носили столица Киргизии (бывший город Пишпек, где родился красный полководец), одна из горных вершин Памира, корабли военно-морского флота, военная академия. Его именем названы многие улицы в городах и сёлах бывшего Советского Союза, населённые пункты.
