Впечатленный кровопролитными боями, которые шли на протяжении нескольких недель на подступах к Одессе, противник предложил своему Генштабу сделать перерыв для перегруппировки войск и пересмотра оперативного плана действий.
В ночь на 25 августа 1941 года правофланговые части Восточного сектора, согласно решению Военного Совета оборонительного района, оставили свои позиции на прибрежной полосе восточнее Большого Аджалыкского лимана, и перешли в район расположения 54 го стрелкового полка, где накануне враг прорвал линию обороны. Последними отошли артиллеристы 412 й береговой батареи. Прикрывая отход наших частей, они выпустили по врагу все имевшиеся у них снаряды, затем взорвали батарею и присоединились к морским пехотинцам.
Контрнаступление 54 го полка и прибывших на его участок других подразделения Восточного сектора позволили отбить у противника захваченные им накануне Александровку, Корсунцы и Ильичевку. Дальнейшее продвижение неприятельских войск к морю в полосе между Большим Аджалыкским и Куяльницким лиманами было остановлено. Однако это не могло компенсировать потери Чебанки. Установленная там артиллерийская батарея румын начала обстреливать город и порт из дальнобойных орудий. Вечером 25 августа на территории порта разорвался первый неприятельский снаряд. В этот же день начальник Генерального Штаба Маршал Б. М. Шапошников от имени Ставки направил командующему Черноморским Флотом вице-адмиралу Ф. С. Октябрьскому телеграмму, где говорилось: «Сужение пространства оборонительного района чревато опасными последствиями для обороны Одессы. Необходимо: 1) потребовать от войск большей устойчивости в обороне; 2) проявлять исключительную настойчивость и до конца использовать людские ресурсы района на пополнение боевых потерь; 3) не допускать потери оружия бойцами, учитывая затяжной характер боев (при этом всегда иметь в виду затруднения снабжением оружия); 4) максимально развернуть работы на глубину района, включая территорию города, полностью использовать силы местного населения, средства и возможности Одессы» Военный Совет Черноморского Флота довел указание Ставки до сведения командования оборонительного района и потребовал от него лучше использовать резервы. «Вы еще не только можете, а обязаны,— говорилось в директиве Военного Совета,— набрать и послать на передовые позиции до 6 7 тысяч. Возьмите все войска НКВД, милиции; там, где два писаря, кока, делопроизводителя, кладовщика, казначея и т. д. — оставить одного, а где пять — троих отправить на фронт. Вы не взяли еще все, что можно взять». Для восполнения острой нехватки командиров и политработников Военный Совет решил создать кратковременные (10 15 дневные) курсы командного и политического состава, а также одобрил инициативу командования 95 й дивизии и 1 го полка морской пехоты, создавших специальные группы по сбору на поле боя трофейного оружия. Предыдущие успехи создали впечатление у румынского Генштаба, что советское сопротивление можно сломить одним генеральным наступлением 4 й армии. И на время подготовки и проведения наступательной операции, будут конкурировать две основные концепции. Первая — Антонеску и Генштаба — основывалась на том, что генеральное наступление нужно провести концентрированными ударами по всему периметру Одесского фронта. Вторая — командующего 4 й армией генерала Николае Чуперкэ — состояла в концентрации основных румынских сил и средств на узком участке фронта Дальник — Татарка, где можно было прорвать оборону и провести быстрое наступление. Чуперкэ считал, что советские силы отступили на основной рубеж обороны, в то время как в Генштабе настаивали, что войска заняли оборону на передних рубежах, а все оборонные рубежи еще не до конца не известны. В оперативной директиве от 25 августа Генштаб указывает на то, что «разгромленный враг, предпринимает последние попытки для обороны Одессы». Для нанесения решающего удара, четвертая армия должна была начать наступление 28 августа силами двух флангов. 27 августа румынские части, потеснив подразделения 54 го полка на участке восточнее Куяльницкого лимана, захватили Гильдендорф, Александровку, хутор Шевченко и, непрерывно атакуя, продолжали двигаться по направлению к побережью в район Фонтанки. Осложнилось наше положение и на участке между Куяльницким и Хаджибейским лиманами. Враг прорвал фронт в районе Ильинки и бросил свежие силы. Утром 28 августа 1941 года началось генеральное наступление румынских войск. В 8.30, после 25 минутной артиллерийской подготовки, 4 й румынский армейский корпус перешел в наступление в Западном секторе советской обороны и занял хутора Октябрь и Важный. В течение дня хутора переходили из рук в руки. 241 й полк успешно отразил все атаки противника, пытавшегося прорвать его оборону вдоль железнодорожной линии Выгода — Одесса. В Южном секторе неприятельские части в первой половине дня пытались атаковать наши подразделения на разных участках. Критическим оставалось положение в Восточном секторе. На правом его фланге морские пехотинцы и полк НКВД с трудом сдерживали натиск превосходящих сил противника, рвавшегося к побережью. Наши части несли большие потери. Был тяжело ранен командир 26 го полка НКВД майор А. А. Маловский. В конце концов, враг все же занял Фонтанку и стал продвигаться к 21 й береговой батарее. Артиллеристы встретили противника огнем, а когда неприятельская пехота вплотную подошла к проволочному заграждению, весь личный состав батареи вышел навстречу ей с гранатами в руках. После короткой, но ожесточенной рукопашной схватки враг был отброшен. Батарею отстоять удалось, но опасность захвата ее неприятелем все же была слишком велика. Командующий OOP приказал вывести орудия из строя. В Южном секторе неприятель в ночь на 28 августа возобновил наступление на позиции 287 го полка 25 й дивизии. В течение двух часов «чапаевцы» отражали вражеские атаки. Утром противник ввел в бой свежую 8 ю пехотную дивизию и снова обрушился на позиции 287 го полка, наступая в направлении от Фрейденталя к селу Дальник. К исходу дня советские части, понеся большие потери, отошли, оставив высоту восточнее Фриденталя. На остальных участках Южного сектора все вражеские атаки были успешно отражены. В районе севернее Дальника в бою принял участие танковый взвод под командой старшего лейтенанта Н. И. Юдина: один восстановленный танк и три бронетрактора «НИ». Первое испытание в бою они выдержали успешно. Сказалось также отсутствие у румын противотанковой артиллерии и неподготовленность личного состава. Противник был ошеломлен неожиданной танковой атакой и бежал, бросив много оружия и боеприпасов. 29 августа на всех участках фронта под Одессой продолжались тяжелые бои. В Восточном секторе 13 я румынская пехотная дивизия, получив пополнение, усилила нажим на позиции 54 го полка по обе стороны Куяльницкого лимана и заняла Гильдендорф, Ильичевку и Августовку. От Пересыпи противника отделяло немногим более пяти километров. В Южном секторе, как и в предыдущие дни, главный свой удар противник наносил в полосе обороны 287 го полка. С утра на этот участок наступала вражеская пехотная дивизия, но все ее атаки были отбиты. После полудня неприятель бросил сюда еще два пехотных полка и один артиллерийский, создав, таким образом, по меньшей мере, шестикратное численное превосходство. Однако бойцы и командиры 287 го полка продолжали удерживать свои позиции. Постепенно прибывало пополнение, но сил защитников все равно было недостаточно. Получили подкрепление и части военно-воздушных сил Одесского оборонительного района. С аэродромов Крыма в Одессу прибыли несколько самолетов Як-1, И-15 и группа флотских штурмовиков Ил-2 под командованием лейтенанта П. И. Кутейникова. 30 августа утром, после полуторачасовой артиллерийской подготовки, противник вновь пошел в наступление. Захватив Августовку, румынские части рвались по кратчайшей дороге к Пересыпи. Враг был уже в пяти километрах от Пересыпи, когда подоспело пополнение, прибывшее из порта и с ходу вступившее в бой. На выручку пришла артиллерия Западного сектора, расположенная на противоположном, западном, берегу Хаджибейского лимана. Опасность прорыва врага к Пересыпи была ликвидирована. Не удалось ему продвинуться и на других участках правого фланга обороны. В Западном секторе с раннего утра в течение нескольких часов противник вел изнурительный артиллерийский обстрел позиций 95 й дивизии, а в 11 часов крупными силами пошел в наступление, стремясь с северо-запада, со стороны хутора Важного, прорваться к Дальнику. Положение на этом участке становилось все более напряженным. Оно улучшилось лишь во второй половине дня, после того как из Одессы прибыло пополнение. Третьи сутки не стихали ожесточенные бои и в Южном секторе. В полдень противник овладел хутором Красный Переселенец, расположенным между Фрейденталем и Дальником. И хотя контратакой частей Южного сектора при поддержке авиации враг был отброшен в исходное положение, части вновь пополненной 3 й румынской пехотной дивизии возобновили атаки и к вечеру вышли к кургану, расположенному восточнее Красного Переселенца. Днем возобновился артиллерийский обстрел города, прекратившийся после подавления неприятельской батареи в районе Большого Аджалыкского лимана. Причем вражеские орудия вели огонь уже с более близкого расстояния. 31 августа части Восточного сектора, усиленные маршевым пополнением, с утра предприняли наступление. На участке между Большим Аджалыкским и Куяльницким лиманами они, при поддержке артиллерии кораблей Черноморского Флота, отбросили назад части 13 й и 15 й румынских пехотных дивизий, пытавшихся прорваться к Лузановке, отбили у врага Ильичевку и южную часть Гильдендорфа. Хуже обстояло дело на рубеже между Куяльницким и Хаджибейским лиманами, где врагу вновь удалось несколько потеснить советские подразделения. Тем временем в Южном секторе румынские части прорвали оборудованный юго-западнее Дальника дополнительный рубеж и захватили село Ленинталь, образовав опасный клин между 31 м стрелковым полком «чапаевцев» и 20 м кавалерийским, временно сменившим 287 й полк. С первого по третье сентября кровопролитные бои шли во всех секторах, борьба шла в буквальном смысле за каждую пядь земли. 3 сентября румынскими частями был занят хутор Вакаржаны. Впечатленный кровопролитными боями, которые шли на протяжении нескольких недель на подступах к Одессе (4 армия участвовала в боевых действиях со 2 июля), Чуперкэ предложил своему Генштабу сделать перерыв для перегруппировки войск и пересмотра оперативного плана действий. Своим рапортом от 4 сентября он информировал руководство о том, что дивизии первой линии находятся в крайне измотанном состоянии, а дивизии второй линии укомплектованы не полностью. Командование армией предложило вернуться к идее прорыва советской обороны на участке Дальник — Татарка. Румынский командующий подчеркивал, что фрагментарные наступательные действия, которые практиковались до сих пор, не могут привести к решающему перелому. К удивлению Чуперкэ и командования четвертой армией, Генштаб отверг его предложения. Главный контраргумент состоял в том, что «идея группировки больших сил на одном направлении представляет собой большой риск на случай контрманевра противника». Спор между Чуперке — Иоаницу был решен Антонеску не в пользу командования четвертой армией.
После недели непрерывных атак, 5 сентября 1941 года Н. Чуперке предлагал Генштабу перейти к обороне по всему фронту. Но высшее румынское командование отвергло и это его предложение.