На заводах, фабриках, в учреждениях формировались вооруженные отряды народного ополчения, которые шли на передовую, на корабли, шли отстаивать свой дом, свою Одессу. Женщины и девушки строили баррикады и оборонительные рубежи, грузили корабли, эвакуировали раненых, помогали врачам в госпиталях, многие из них, взяв в руки оружие, сражались с врагом.

Введя в бой резервы, немецко-румынские войска с утра 15 сентября возобновили наступление по всему фронту, нанося силами не менее трех пехотных дивизий, поддержанных танками, главный удар в общем направлении на хутор Вакаржаны, Дальник. Бои сразу же приняли ожесточенный характер.

На отдельных участках ценою огромных потерь противнику удавалось вклиниться в расположение оборонявшихся советских частей, но контратаками он отбрасывался в исходное положение.

В то же время ежедневно с востока и запада румынская артиллерия производила методический обстрел города крупнокалиберными снарядами. Только за 6 и 7 сентября в Одессе было разрушено 59 зданий; были повреждены трамваи, водопровод, канализация, связь; в районе порта и на территории города возникали многочисленные очаги пожара.

От огня артиллерии пострадали эсминцы «Бодрый» и «Шаумян», тральщик «Райкомвод», пароходы «Абхазия», «Днепр» и «Грузия».

В течение всей ночи 18 сентября немецко-румынская авиация бомбила Одессу, сбросив большое количество зажигательных и фугасных бомб, также вызвавших многочисленные пожары и причинившие крупные разрушения.

Несмотря на это, сопротивление защитников Одессы возрастало. Корабли Черноморского флота и авиация, напрягая свои силы, громили артиллерию и пехоту противника, осаждавшего город. Эсминцы «Сообразительный», «Беспощадный», «Незаможник», «Красная Армения» и крейсер «Коминтерн» метким огнем заставили замолчать часть неприятельских батарей в районе Чебанка, Шицли, Новая Дофиновка. Непрерывно поддерживая огневую завесу перед восточным сектором, они не позволяли противнику продвигаться вперед.

В итоге сорокадневных боев за Одессу немецко-румынские войска не смогли выполнить поставленной задачи — овладеть городом; в то же время потери их в живой силе и технике были огромны. Фронт обороны города оставался по-прежнему крепким. Защитники его с влившимся в их ряды пополнением не только отражали многочисленные атаки противника, но и сами переходили в наступление. И этому были свои причины.

Румынская военно-тактическая мысль в ходе осады не изобиловала выдумками и была весьма прямолинейна. После длительной артподготовки королевские войска в плотных боевых порядках пытались атаковать позиции защитников города. Часто румыны шли в атаку с иконами и музыкой. Советские войска отбивали атаки артиллерийским огнем и штыковыми ударами. В качестве примера можно привести записи флотского писателя Леонида Соболева о боевых буднях 1-й батареи (20 сентября 1941 года):

Позже пленный румынский ефрейтор Георгий Выстрициано показывал: в их роте было 170 человек, а после атаки осталось 11.

У Ильичевки в агрономических посадках оборону занимал 1-й Морской полк полковника Я. И. Осипова. За 50–60 метров до советских позиций валом лежали трупы убитых румынских солдат, которых сразу не давали убирать, а сохраняли «для морали» (матр. выраж. — Примеч. авт.). Пленные румынской части говорили: «Шли с азартом, а когда увидели горы убитых — „мораль“ упала». В окопах сидели матросы, обвешанные трофейным оружием, и чистили штыки, чтобы «у противника не получилось заражение крови». Ночью вместе с бродячими баранами на румынские позиции отправляли записки с ругательствами, которые старательно переводились из словаря. Позже комсомолец Поляков (вор до 1940 года) придумал более эффективное средство пропаганды — он запускал из окопа змеев с листовками, которые рассыпались над вражеской территорией.

И все-таки, несмотря на ряд тактических успехов, положение советских войск под Одессой было незавидным. Город был сильно разрушен. Многоэтажные дома превращены в груду развалин. Штаб армии размещался в подвалах, когда-то служивших складом известного коньячного завода. Но главное — в дивизиях и полках было совсем мало резервов, которые позволяли бы вести длительную оборону.

Выйдя в район Большого Аджалыкского лимана, противник получил возможность обстреливать прицельным артиллерийским огнем город, порт и транспорты. Требовалось немедленно подавить группировку неприятельской артиллерии в районе Чебанка, Старая Дофиновка, Новая Дофиновка и улучшить позиции частей Приморской армии на крайнем правом фланге.

Получив пополнение для армии в виде маршевых батальонов и 157-й стрелковой дивизии, а также доукомплектовав свои части бойцами и командирами за счет народного ополчения, тылов и штабов, командование Одесского оборонительного района решило перейти в контрнаступление. Перед войсками была поставлена задача: захватить район Чебанка, Старая и Новая Дофиновка с целью отбросить противника на правом фланге и ликвидировать угрозу артиллерийского обстрела города и порта.

Во исполнение этого была задумана ночная десантная операция. Замысел ее сводился к следующему: в районе Григорьевки скрытно (ночью) высаживался морской десант с задачей действовать в западном направлении по тылам противника, в целях взаимодействия с десантом на рассвете должны были перейти в наступление в северо-восточном направлении части 421-й стрелковой дивизии и вновь прибывшей 157-й стрелковой дивизии (восточный сектор). Таким образом, предусматривался комбинированный удар с фронта сухопутными частями и с тыла морского десанта, поддержанного кораблями, с целью уничтожить противника между Аджалыкским и Большим Аджалыкским лиманами. Район Григорьевки, намеченный для десанта, был выбран потому, что, по данным разведки, у противника здесь имелись лишь небольшие части прикрытия. Время начала высадки десанта назначалось на 24.00 21 сентября, конец — на 02.00 22-го. За полтора часа до начала десантной операции вся имевшаяся в распоряжении защитников города артиллерия переключалась на поддержку продвижения десанта. Одновременно с высадкой морского десанта выбрасывался парашютный десант в составе 23 человек в районе поселка Чебанка с задачей нарушения связи в тылу румынских войск. Наступление сухопутных сил предполагалось начать через два часа после высадки морского десанта. Вместе с десантом на берег высаживались артиллеристы-корректировщики с задачей обеспечивать помощь со стороны корабельной артиллерии.