В 73‑дневной обороне Одессы было немало ярких страниц, ставших свидетельством мужества и героизма советских солдат. Но и среди них особое значение играют бои 9‑12 октября.

В ночь с 30 сентября на 1 октября командование Одесского Оборонительного Района получило приказ об эвакуации Приморской армии в Крым. 2‑3 октября было проведено отвлекающее контрнаступление советских войск в направлении Ленинталя, нанесшее существенный урон румынским частям.

Тем не менее, попытки противника взять Одессу не прекращались. На сей раз противник наступал с двух направлений — против Западного и Южного секторов советской обороны. Положение осложнялось тем, что части 157‑й стрелковой дивизии уже были отправлены в Крым. Прекращалась и поддержка флотской авиации, которая переключилась на поддержку советских частей в Крыму.

Активно проводилась эвакуация. С другой стороны, румынское командование перебрасывало под Одессу свежие части — 1‑ю, 2‑ю и 18‑ю пехотные дивизии, которые должны были сменить на линии фронта потрепанные в боях подразделения противника. В случае прорыва в Южном и Западном секторах могли возникнуть «клещи», в которых оказались бы части 25‑й стрелковой и 2‑й кавалерийской дивизий.

На протяжении 3‑5 октября противник безуспешно пытался прорвать оборону советских войск. В Западном секторе шли упорные бои на дальницком направлении. Тяжелое положение сложилось в Южном секторе, в районе Сухого лимана. Ночью неприятель мелкими группами, используя промежутки, не занятые советскими частями, и отсутствие ночного наблюдения, просочился через лиман в мелководной его части и утром силой до батальона пехоты без артподготовки перешел в наступление. Была захвачена винодельческая станция Украинского института виноградарства и виноделия имени В. Е. Таирова. Дело принимало опасный оборот, так как на восточном берегу лимана наши войска не имели сплошной линии обороны. Возникала угроза прорыва вдоль берега моря к Аркадии, где находились штаб и политотдел Одесской военно-морской базы.

Артиллерия 2‑й кавалерийской дивизии вела мощный заградительный огонь по румынским частям, не давая им переправиться через лиман.

1‑й батальон 54‑го стрелкового полка и отряд пограничников перешли в контрнаступление. Из-за нехватки бойцов создавалась угроза оголения фронта по восточному берегу Сухого лимана. Для прикрытия этого участка командир отряда пограничников старший лейтенант Попков оставил переданные в его подчинение аэродромную и стрелковую роты из состава 31‑го полка 25‑й стрелковой дивизии. Отряд пограничников после ожесточенного боя выбил румынские части с захваченного плацдарма. Положение было восстановлено. За проявленный героизм отряд пограничников получил благодарность командования Приморской армии, а старший лейтенант Попков награжден орденом Боевого Красного знамени.

К активным действия противник вновь перешел 8‑9 октября. Очевидно, румынское командование уже знало об эвакуации, и рассчитывало, нащупав слабое место в советской обороне, ворваться в Одессу, помешав эвакуации основных частей.

С утра 9 октября противник крупными силами перешел в наступление почти по всему фронту. Главный удар наносился в Южном секторе, на наиболее слабом участке 2‑й кавалерийской дивизии. В 5.30 без артподготовки, румынские части начали неожиданные и беспрерывные атаки в районе Татарки (ныне Прилиманское Овидиопольского р-на). Вскоре была занята южная окраина Татарки. К 7 часам утра бои велись на всем фронте кавалерийской дивизии. Не сумев взять Татарку, румыны предприняли удар в обход Сухого лимана, одновременно части румын стали переправляться через лиман. Сил пограничников, и поддерживающих их двух рот не хватало для обороны, и они начали отход. В очередной раз сложилась критическая ситуация. Резервов взять было практически неоткуда. Части левого фланга были скованы боями.

На помощь войскам сектора были посланы подразделения из армейского резерва, в том числе батальон 3‑го полка морской пехоты. Контратаки, предпринятые для восстановления положения, вскоре переросли в преследование отходящего неприятеля. В ходе боя части 25‑й стрелковой и 2‑й кавалерийской дивизий, при поддержке 1‑й, 39‑й и 411‑й батарей береговой обороны и бронепоезда «За Родину», которым командовал капитан М. Р. Чечельницкий, окружили и разгромили между Татаркой и селом Сухой Лиман 33‑й полк 10‑й румынской пехотной дивизии, уничтожив свыше 1000 вражеских солдат и офицеров, взяли около 200 пленных, захватили 34 пулемета, 14 минометов и другие трофеи, в частности полковое знамя, оперативные документы.

В отличие от Южного сектора, аналогичная разведка боем в Западном секторе дала румынским частям более серьезные результаты.

8 октября, в соответствии с оперативным приказом №103 по румынскому 1‑му корпусу, вдоль всей линии советского фронта были направлены румынские разведывательные группы. У высоты 94.5 было замечено, что советские части, прекратив инженерные работы, ведут в этом секторе «слабый огонь». На этом основании, румынское командование пришло к выводу, что оборона в этом районе серьезно ослабла. Румынским частям был отдан приказ немедленно атаковать и захватить ничейную высоту к Востоку от Гнилой Балки, как ключевой стратегический пункт.

9 октября части 95‑й дивизии подвергались атакам значительных сил противника, в том числе, недавно прибывшей 18‑й пехотной дивизии, которые безуспешно наступали со стороны хутора Кабаченко. Однако севернее Кабаченко, румыны смогли добиться больших успехов. В ночь на 9 октября румынский батальон, используя эффект внезапности, выдвинулся к Гнилой балке и послал четыре разведывательных отряда к востоку от балки. В то же время, в нескольких километрах севернее, 19‑й румынский пехотный полк 11‑й пехотной дивизии ворвался в село Алтестово и после непродолжительного боя захватил его. Левый фланг советской оборонительной позиции у Гнилой балки был прорван, были захвачены советские ДОТы главной линии обороны. Но движение войск к Холодной Балке встречало возрастающее сопротивление советских частей, и продвижение на каждые 200 м требовало новой артиллерийской подготовки. Продвинувшийся на 600 м румынский полк был остановлен сильным артиллерийским огнем советских батарей и пулеметным обстрелом налетевшей на позиции 19‑го полка советской эскадрильи. Румынская атака захлебнулась под сильным пулеметным и минометным огнем на всем протяжении линии фронта между Гнилой Балкой и Хаджибеевским Лиманом. Между Гниляково и Хаджибеевским лиманом оборону держал 241‑й стр. полк 95‑й дивизии, Гниляково защищал 3‑й батальон советского 90‑го стр. полка той же дивизии.

2‑й румынский полк, наступавший к Западу от села Гниляково, сумел проникнуть на западные окраины села, ворвался в церковь. Но этот прорыв был блокирован сильным огнем из советских солдат, засевших в соседних домах.

Советские части, отступив к высоте 81.6., сумели приготовить новую линию обороны в Гнилой Балке. Советские полевые укрепления еще являлись серьезным препятствием для румынского наступления на этом участке — противотанковый ров с тремя линиями колючей проволоки к востоку от рва, глубокие траншеи, ДОТы и минные поля. Из показаний пленных румыны узнали, что «ни одно подразделение их полка не было отведено в Одессу, они ждут подкреплений».

10 октября румынские части получили новый оперативный приказ №107 о возобновлении наступления на Юго-восток в направлении к шоссе Холодная Балка-Одесса силами 3‑го и 19‑го полков при поддержке всей дивизионной артиллерии, на фронте шириной 800 м. Наступление должно было развиваться до тех пор, пока не будет встречено новое серьезное сопротивление. Атака, которая началась в 12.30 после 10‑минутной артподготовки всей дивизионной артиллерии, захлебнулась под огнем ударной артиллерийской группы под командованием начальника артиллерии 95‑й стр. дивизии полковника Д. И. Пискунова, в пулеметном и минометном огне обороняющихся. Но, с третей попытки, окружив узлы обороны, румыны захватили высоты 81.6 и 66.1, захватив в плен более сотни красноармейцев.

Ночью, на крайнем левом фланге возле лимана, советские части, усиленные двумя ротами, срочно прибывшими из Одессы на грузовиках, при поддержке 10 танков (по румынским данным), дважды контратаковали противника, заставив отступить 19‑й румынский полк. Советский батальон 241‑го полка сражался за каждый метр земли, не давая окапаться противнику. К исходу дня линия фронта в Западном секторе проходила южнее Холодной Балки — северо-западная окраина Андреевки — западная окраина Гниляково — станция Дачная — хутор Кабаченко — 300 м восточнее высоты 76,5.

На следующий день румыны, подтянув резерв, вновь перешли в наступление. Но в последних боях 19‑й и 3‑й румынские полки понесли тяжелые потери (до 30 процентов выбывших из строя) и утратили способность к наступлению. Силы 2‑го румынского полка так же были подорваны после «работы» советских батарей.

11‑я румынская пехотная дивизия продолжила атаки в Большой Фоминой Балке пытаясь окружить советские части у Гниляково и захватить линию обороны Гниляково — Холодная Балка. Румынам удалось ворваться в поселок Холодная Балка и углубиться на 300 м севернее леса Андреево. Но и тут румынские части натолкнулись на ожесточенное сопротивление и контратаки советских войск 95‑й стр. дивизии (силами двух рот и 4‑х танков).

К 12 октября советские части, прижатые к лиману, были окружены в «кармане» — линия фронта напоминала своими очертаниями букву S. Такой фронт позволял советским частям наблюдать и препятствовать всем приготовлениям румынских войск к наступлению, реагируя огнем и маневром по всем направлениям.

Утром 12 октября, после 10‑минутной артподготовки, 2‑й румынский пехотный полк атаковал Гниляково. Как свидетельствовал румынский офицер «реакция противника была исключительно сильной, в особенности на северных окраинах Гниляково, откуда советы вели автоматный огонь из домов, чердаков и погребов. Со стороны противотанкового рва вели огонь минометные батареи. Легкая артиллерия обстреливала наши передовые линии, в то время, как тяжелая артиллерия обстреливала наши резервы и штабы противник предпринял три контратаки против левого фланга 2‑го полка, который удерживал северную часть деревни» Контратака предпринималась силами батальона, при поддержке 5 танков. Только 13 октября врагу, после двух дней кровопролитных уличных боев, удалось занять село. Румынские части потеряли убитыми и ранеными около 1 тыс. солдат и офицеров, потери советских частей так же приближались к этой цифре, если учитывать 380 пленных, оказавшихся в полном окружении у Гниляково.

В ходе операций 8‑9 октября противник продвинулся на 1‑2 км. (по румынской информации до 6 км.) вглубь советской обороны 95‑й стр. дивизии. Совместно с другим румынским наступательным флангом юго-западнее Татарки, образовывались своеобразные «клещи», которые могли привести к окружению и уничтожению советской обороны между Дальником, Усатово, Гнилой Балкой, Татаркой, разрушить весь вражеский фронт, превратить последние дни эвакуации Одессы в катастрофу.

Однако на этом дальнейшее продвижение румынских частей было остановлено. Результаты боев имели серьезные последствия. С одной стороны, отчаянное сопротивление советских войск заставило румынское командование думать, что эвакуация войск еще не начата. Оно продолжало готовиться к новому наступлению и ждать прибытия немецких частей. Что касается советского командования, то итоги боев 8‑12 октября убедили в опасности поэтапного отвода войск с линии фронта. Было решено отводить войска в один день.