Защитники Одессы были полны решимости продолжать борьбу. Но к тому времени резко ухудшилось положение советских войск в Крыму. В связи с этим Ставка Верховного Главнокомандования 30 сентября 1941 г. издала директиву об эвакуации войск Одесского оборонительного района, чтобы ими усилить оборону Крымского полуострова.
В целях дезориентации противника относительно начала эвакуации и срыва его нового наступления части 25-й стрелковой и 2-й кавалерийской дивизий 2 октября нанесли удар в южном секторе обороны. Второй удар других частей этих дивизий был предпринят после того, как враг заподозрил эвакуацию. Перейдя в наступление 9— 10 октября на юго-западе, они разгромили 10-ю румынскую дивизию и ликвидировали прорыв в районе с. Татарки (ныне — Прилиманское).
Успешные атаки советских войск дезориентировали противника. Данные его разведки о подготовке эвакуации Одессы были поставлены под сомнение, и враг с 12 октября временно прекратил атаки. Этому способствовало также проведение других мероприятий, в частности изданные специально приказы о подготовке обороны Одессы в зимних условиях.
Одновременно ускоренными темпами готовилась эвакуация. Предполагалось в ночь на 16 октября, под прикрытием арьергардов, отвести с фронта все силы, посадить их с марша на корабли и немедленно выйти в море. Почти всю ночь на 16 октября авиация и артиллерия противника обстреливали передний край нашей обороны, но войск там уже не было. К третьему часу ночи главные силы закончили посадку на корабли и вышли в море. Последние транспорты с отрядами прикрытия и командованием Одесского оборонительного района отошли от причалов после того, как была взорвана береговая артиллерия.
С 1 по 16 октября из Одессы в Крым и на Кавказ было переправлено около 86 тыс. бойцов и командиров Отдельной Приморской армии и военно-морской базы, 15 тыс. человек гражданского населения, 462 орудия, 24 танка и танкетки, 16 бронемашин, 1158 автомашин, 500 автомобильных моторов и разное оборудование заводов и порта. Для эвакуации были использованы 24 транспорта водоизмещением 159 тыс. т, которые сделали 51 рейс, и 23 военных корабля, совершивших 33 рейса. Черноморский флот успешно справился с тяжелым и ответственным заданием.
Оборона Одессы сыграла важную роль в срыве планов «молниеносной» войны фашистов. Как признавали гитлеровские генералы, они смогли воспользоваться одесским портом и узлом железных дорог на два месяца позже, чем предполагалось планом. А это задерживало их продвижение в Крым и на Донбасс. Под Одессой утратила боеспособность и была отведена в глубокий тыл на переформирование 4-я румынская армия. Убитыми, ранеными и пленными враг потерял на Одесском направлении до 160 тыс. человек. Советские войска уничтожили 167 вражеских самолетов, много танков, орудий и другого вооружения.
Морально-политическое значение героической обороны Одессы было огромно. Советский народ, все прогрессивное человечество преклонялись перед героизмом ее защитников. Боевые действия войск, защищавших Одессу, отличались стойкостью и мужеством. 62 участникам обороны Одессы было присвоено звание Героя Советского Союза, тысячи других награждены орденами и медалями.
Одессу защищали представители 42 национальностей Советского Союза. Это было ярким проявлением непоколебимой дружбы народов нашей страны, морального и политического единства социалистического общества непобедимой силы советского патриотизма.
Газ. «Правда» 11 сентября 1941 г. в передовой статье писала: «Среди несчетных подвигов, совершаемых советскими патриотами в Отечественной войне против фашистских полчищ, героическая оборона Ленинграда, Киева, Одессы выделяется как волнующий пример безграничной любви к Родине и к родному городу, как невиданное по силе проявление массового бесстрашия, коллективного героизма».
За выдающиеся заслуги перед Отчизной, мужество и героизм, проявленные трудящимися Одессы в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками, и в ознаменование 20-летия Победы советского народа в Великой Отечественной войне Указом Президиума Верховного Совета СССР городу-герою Одессе были вручены орден Ленина и медаль «Золотая Звезда».
Оборона Харькова и Донбасса
. В связи с тяжелым поражением войск Юго-Западного фронта Ставка Верховного Главнокомандования приняла решительные меры для стабилизации фронта на Украине. Было сформировано новое управление Юго-Западного фронта под командованием Маршала Советского Союза С. К. Тимошенко. Фронт занял оборону на рубеже Ворожба — Лебедин — Шишаки — Красноград — Новомосковск. Здесь развернулись четыре армии, вошедшие в состав Юго-Западного фронта. 40-я армия генерала К. П. Подласа закрыла путь врагу на Сумском направлении, 21-я и 38-я армии генералов Я. Т. Черевиченко и В. В. Цыганова — на Харьковском, а 6-я армия генерала Р. Я. Малиновского прикрывала Донбасс с севера. К 1 октября на фронт из Харькова и Донбасса шли 16 900 политбойцов — коммунистов и комсомольцев.