第三方面军不间断地发起了，普利耶夫骑兵机械化集群从沃兹涅先斯克以北强渡南布格河，经别列佐夫卡直扑铁路枢纽拉兹杰利纳亚，4月4日攻克该地，将德军滨海集团分割为两部分。然后调头向南，4月7日骑兵机械化集群所属部队进抵德涅斯特湾。4月8日攻克德涅斯特湾畔的别利亚耶夫卡，切断了敖德萨德军的陆上退路；再调头向东，4月9日午夜逼近敖德萨西郊。骑兵机械化兵集群的迂回行军，决定了敖德萨的命运。守城的是罗马尼亚的部队，以及编成内有4个师的德军步兵第72军和党卫军的20多个独立营。德罗军队在城市的北边和西北边占据着坚固的防御工