Tyske og rumenske styrker rykket inn i Odessa 16. oktober etter at de sovjetiske styrkene hadde evakuert fra byen. En uke senere eksploderte en tidsinnstilt bombe som sovjeterne hadde satt opp før de evakuerte, og denne bomben sprengte det rumenske hovedkvarteret og drepte 67 personer, herunder den rumenske øverstkommanderende, ytterligere 16 andre rumenske offiserer og fire tyske offiserer. Antonescu la ansvaret for bomben på jødene og kommunistene, og i tillegg la han skylden for de rumenske tapene under kampene om byen på de antatt jødiske kommissærene i Den røde armé, og dagen etter ble jøder innsamlet og enten skutt i grupper på 30-40 eller hengt. Samme ettermiddag ble jøder samlet inn og plassert i fire store lagerbygninger og skutt med maskingeværer gjennom huler i veggene. For å forsikre seg om at ingen overlevde, ble det satt fyr på bygningene. Andre jøder ble samlet i havneområdet, oversprøytet med bensin og satt fyr på. Anslagene for antatt drepte varierer fra , , og til og med opp til .