9-я армия под давлением превосходящих сил противника вынуждена была продолжать отход в юго-восточном направлении, прижимаясь к реке Южный Буг.

На Кировоградском направлении немецкие части 11 августа овладели населенным пунктом Александрия и своими подвижными соединениями начали выдвигаться за реку Ингулец в юго-восточном направлении, стремясь выйти с северо-востока в район Кривого Рога.

Командованию Южного фронта стало ясно, что основные усилия противника сосредоточены в 40–50 км севернее Николаева. Нужно было как-то задержать его соединения, обходившие правый фланг советских войск. Учитывая чувствительность немцев к фланговым ударам, командование ЮФ, не имея других сил и средств, вывели из боя под Вознесенском 2-й кавалерийский корпус и перебросили его к 12 августа в район Нового Буга. Выйдя в этот район, корпус осуществил удар по хвосту колонны 9-й танковой дивизии немцев, нанес ей потери и вынудил ее развернуться и принять бой.

Прорыв противника в районе Пески и его наступление за реку Ингулец создали очень тяжелое для войск Южного фронта положение. 9-й и 18-й армиям угрожала опасность окружения в районе Николаева.

Ставка Верховного Главнокомандования, учитывая большое политическое и военное значение городов Одесса и Николаев, приказала этих городов не сдавать, а организовать их прочную оборону, которая облегчалась тем, что Черноморский флот господствовал на Черном море, а Дунайская и Днепровская флотилии действовали на реках Южный Буг, Ингул, Днестр и Днепр.

На основании указаний Ставки Верховного Главнокомандования (11 августа с командующим Южным фронтом говорил по телефону начальник Генштаба РККА Маршал Советского Союза Б. М. Шапошников), командующий Южным фронтом генерал армии И. В. Тюленев 11 августа 1941 года решил отвести 9-ю армию за реку Ингул и возложить на нее задачу обороны города Николаев. Оборона Одессы возлагалась на Приморскую армию, которая к вечеру 10 августа отошла на дальние подступы к Одессе и приступила к организации обороны.

12 августа Ставка разрешила отвести 18-ю и 9-ю армии на рубеж Кривой Рог, река Ингул. В то же время Южный фронт должен был продолжать прочно удерживать Одессу и Николаев, К этому времени создалось исключительно тяжелое положение для всей 9-й армии, прижатой превосходящими силами врага к реке Южный Буг, через которую для армии подготовленных переправ не было. Но благодаря героическим усилиям инженерных войск, использованию местных средств и даже плавучего дока Николаевских верфей был наведен трехкилометровый мост, что спасло положение. Вся материальная часть и войска 9-й армии сумели переправиться на восточный берег реки.

13 августа штаб фронта из Николаева передислоцировался в Берислав, а войска фронта, в соответствии с указаниями Ставки, прикрываясь частью сил 18-й армии с севера и северо-востока, начали отход на указанный Ставкой рубеж.

Бои за Николаев шли в течение 13–16 августа. Город обороняли 30 и 150 сд, имевшие в своем составе 418-й гаубичный (150 сд), 59-й легкий и 121-й гаубичный (30 сд), а также 648-й корпусной артиллерийский полки. Артиллерийское обеспечение обороны переправы через реку Ингулец в районе Снигиревки возлагалось на 266-й корпусной артполк и артиллерию 296 сд.

15 августа противнику, наступавшему с севера, удалось прорваться к Николаеву. Советские войска в течение суток отбивали атаки врага, прикрывая отступление основных сил на восток. К утру 16 августа немецкие войска окружили город, где еще оставался один стрелковый полк 51 сд, усиленный 225-м гаубичным артполком. Весь день стрелки и артиллеристы вели уличные бои с врагом. В ночь на 17 августа командир 225 гап организовал контратаку с целью прорыва из окружения и вывода оставшейся матчасти. Контратака успеха не имела, но л/с полка, уничтожив орудия и автомашины, пробился к Херсону.

В это время 18-я армия получила задачу нанести контрудар из района Пески, Явкино в направлении на Новый Буг, во взаимодействии со 2-м кавалерийским корпусом, наступающим в этом направлении с севера, восстановить оборону по реке Ингул.

Свой контрудар в направлении Нового Буга 18 А начала еще 13 августа, но выполнить задачу ей не удалось. Это объясняется тем, что германское командование усилило свою группировку на этом направлении и создало большое превосходство в силах и средствах. Кроме того, против войск 18-й армии действовали подвижные войска, большое количество танков, а 18-я армия не имела танков, а также не имела и противотанковых средств борьбы. Германские войска, отразив контрудар 18-й армии, 14 августа возобновили наступление. Наибольшую опасность для войск 9-й и 18-й армий представляло их наступление на юг вдоль восточного берега реки Ингулец. На этом направлении создалась реальная угроза выхода немецких войск в район населенных пунктов Берислава и Каховки ранее, чем туда смогли бы отойти войска 9-й и 18-й армий. Войска Южного фронта начали отход за реку Днепр.

Противник, стремясь не допустить отхода наших войск, силами 16-й танковой и моторизованной дивизии СС «Лейбштандарт СС Адольф Гитлер» прорвался на стыке 18-й и 9-й армий и перерезал им пути отхода на восток. Пришлось бросить в бой все силы авиации фронта, которые, взаимодействуя с войсками 18-й и 9-й армий, в основном обеспечили их отход и нанесли большие потери противнику. В ночь на 17 августа 2-й кавалерийский корпус, 18-я и 9-я армии переправлялись через речку Ингулец, имея приказ отойти на восточный берег Днепра.

Нужно сказать, что нажим немецких танковых дивизий, угрожавших выводом в тыл войск 18-й и 9-й армий, стал слабее. 48-й танковый корпус противника, выйдя на восточный берег реки Ингул, повернул на север, что облегчило нашим войскам отход за Ингулец.

Ставка Верховного Главнокомандования еще 7 июля 1941 года специальной директивой потребовала подготовить рубеж обороны по восточному берегу реки Днепр и рубеж, проходящий от Херсона и Каховки через Кривой Рог, Кременец и дальше на север по Днепру, включая район Киева на правом берегу реки Днепр. Этот рубеж приказывалось своевременно занять новыми дивизиями, выдвинутыми из резерва. Выполнение этих требований дало бы возможность принять на указанный рубеж отходящие части Красной армии, привести их в порядок и создать сильную оборону, используя мощный водный рубеж.

Но эти требования Ставки Верховного Главнокомандования не были выполнены, главным образом из-за отсутствия в то время необходимых новых соединений в руках Главнокомандующего Юго-Западного направления.

Поскольку рубеж обороны по реке Ингулец советским войскам удержать не удалось, Ставка Верховного Главнокомандования приказала при отходе войск за Днепр удерживать плацдармы в районах Киева, Черкасс, Днепропетровска, Никополя и Херсона. Эти плацдармы могли создать необходимые условия для переправы советских войск на левый берег Днепра и одновременно затруднить противнику форсирование реки Днепр с ходу.

Для обороны Днепра Ставка Верховного Главнокомандования выделила значительное количество соединений, из которых во второй половине июля и первой половине августа 1941 года было сформировано 4 новых армии (37, 38 А и две резервных, названных опять 6-й и 12-й). Эти армии заняли оборону некоторых участков по реке Днепр: 37-я — Киевский укрепленный район (командующий генерал-майор A. A. Власов); 38-я — на участке Черкассы и Кременчуг (командующий генерал-майор И. В. Фекленко), резервные 6-я и 12-я — в районе Днепропетровска и Запорожья (командующие, соответственно, генерал-майор Р. Я. Малиновский и генерал-лейтенант Н. Е. Чибисов). Отход войск Юго-Западного и Южного фронтов за Днепр был начат 15 августа. Отход приказывалось закончить до 25 августа. За 10 дней армии двух фронтов должны были с боями отойти на 50–150 км. Темп отхода планировался 10–15 км в сутки. Для обороны плацдармов выделялись 13 дивизий: в район Черкасс — 2 стрелковые дивизии, в район Днепропетровска — 8 дивизий, в район Запорожья — одна дивизия, в район Никополя — одна дивизия, в район Каховки — одна дивизия.