6-й и 5-й ударной армиям после освобождения Николаева предстояло силами 14 дивизий развивать наступление вдоль побережья и атаковать Одессу с северо-востока. 28-ю армию после овладения Николаевом планировалось вывести в резерв Ставки.

При успешном осуществлении этого замысла 6-я немецкая и 3-я румынская армии прижимались к Черному морю и попадали под угрозу окружения и полного разгрома.

К 28 марта войска 3-го Украинского фронта насчитывали в своем составе 57 стрелковых и три кавалерийские дивизии, танковый и механизированный корпуса — 470 000 человек, 12 678 орудий и минометов, 435 танков и самоходных установок, 436 боевых самолетов.

Противостоящие войска 6-й немецкой и 3-й румынской армий к этому времени имели 20 дивизий (16 немецких и 4 румынские), два танковых батальона, восемь бригад штурмовых орудий. Они насчитывали 350 000 человек, около 3200 орудий и минометов, 160 танков и штурмовых орудий. На этом направлении противник мог использовать до 550 боевых самолетов 1-го авиационного корпуса 4-го воздушного флота немцев и румынского авиационного корпуса.

26 марта армии правого крыла и центра 3-го Украинского фронта после артиллерийской подготовки приступили к форсированию Южного Буга и прорыву обороны противника на западном берегу. Левофланговые армии начали штурм Николаева.

В результате трехдневных боев 57-я и 37-я армии, используя успех левофланговых армий Конева, расширили плацдарм до 45 км по фронту и от 4 до 25 км в глубину.

Видя успех на правом фланге, Малиновский внес коррективы в план операции. Конно-механизированную группу и 23-й танковый корпус — 225 танков и САУ, располагавшихся в районе северо-западнее Новой Одессы, в полосе 46-й армии, было решено незамедлительно перегруппировать в полосу 57-й и 37-й армий.

В это время войска 6-й, 5-й ударной, 28-й армий и 2-го гвардейского механизированного корпуса вели тяжелые бои в районе Николаева.

Для оказания помощи наступающим с фронта войскам в овладении городом генерал Гречкин приказал высадить в Николаевском порту десант морской пехоты с задачей завязать бой в тылу немецких войск, внезапностью действий вызвать среди них переполох и отвлечь часть сил противника с фронта. Выполнение задачи возлагалось на 384-й отдельный батальон морской пехоты майора Ф.Е. Котанова. Для десанта было отобрано 55 добровольцев во главе с командиром отряда старшим лейтенантом К.Ф. Ольшанским.

Отремонтировав найденные в поселке Октябрьский семь старых рыбачьих лодок и взяв в проводники местного рыбака А.Н. Андреева, отряд в ночь на 26 марта двинулся вверх по Южному Бугу. Непосредственно перед выходом в состав десанта были включены два связиста и десять саперов из отдельного инженерного батальона 28-й армии. Из-за встречного штормового ветра 15-километровый путь удалось преодолеть за пять с лишним часов. В связи с задержкой в пути саперы после окончания разминирования не смогли до рассвета возвратиться в свое расположение и вместе с проводником остались в составе отряда. Эти десантники поневоле в официальной истории советского Военно-морского флота именуются «красноармейцами-снайперами».

В 4 часа 15 минут 26 марта морские пехотинцы скрытно высадились в торговом порту, сняли охрану и, заняв несколько зданий, организовали круговую оборону в районе элеватора. Утром противник попытался небольшими силами уничтожить десант, но получил отпор. Затем немцы ввели в бой новые силы, подтянули артиллерию, шестиствольные минометы, использовали огнеметы. Десантники стояли насмерть. За двое суток они отбили 18 атак и погибли почти все.

Эти двое суток войска трех армий прогрызали немецкую оборону и никакой поддержки морской пехоте оказать не могли.

Наконец, в ночь на 28 марта 61-я гвардейская и 243-я стрелковая дивизии из состава 6-й армии под сильным огнем противника на подручных средствах форсировали Ингул и с севера ворвались в Николаев. Прорыв этих дивизий нарушил устойчивость обороны противника. Не позволяя врагу опомниться, советские части к 4 часам пробились в центр города. Одновременно с востока в город вошли части 5-й ударной армии. С юга на город наступали войска 28-й армии и механизированный корпус Свиридова.

От десанта к этому времени в живых осталось 11 человек. Горстка раненых моряков во главе со старшиной 2-й статьи Кириллом Бочковичем удерживала свои позиции до утра 28 марта, когда в Николаевский порт ворвались наступавшие с фронта советские войска. С военной точки зрения десант потерпел неудачу и не оказал никакого влияния на ход операции, но его действия вошли в историю Отечественной войны как образец воинской доблести.

А также как образец бездушия нашей военной бюрократической машины.

55 морских пехотинцев по списку получили звание Героев Советского Союза. 12 «красноармейцев-снайперов», они же связисты и саперы, не получили ничего, поскольку в списке десантного отряда отсутствовали. Более того, фамилии большинства из них остались неизвестными. А ведь был не 41-й год, и мы наступали. Интересно, что, хотя весь отряд состоял из 68 человек и воспоминания одного из оставшихся в живых участников десанта так и называются — «Нас было 68», одна из площадей Николаева носит имя 67 героев, поскольку погибшего проводника Андреева Героем признали только в 1965 году.

В результате усилий трех армий советские войска к утру 28 марта полностью очистили Николаев — крупный порт и важный центр судостроения. Девятнадцать советских дивизий разбили три немецкие.

29 марта 28-я армия и 2-й гвардейский механизированный корпус были выведены в резерв.

5-я авиаполевая, 302-я и 304-я пехотные дивизии противника, удерживавшие Николаев, с тяжелыми потерями были отброшены на западный берег Южного Буга.

Прорыв обороны на флангах приморской группировки и угроза выхода ей в тыл войск 2-го Украинского фронта вынудили генерала Шернера начать отвод своих армий за Днестр. По отходящим колоннам массированные удары наносила авиация 17-й воздушной армии. Две истребительные дивизии прикрывали в это же время переправу 23-го танкового корпуса и конно-механизированной группы в районе Александровки. Переправа осуществлялась по одному понтонному мосту грузоподъемностью 30 тонн и поэтому сильно затянулась. Она была закончена только утром 30 марта.

Оказавшись на западном берегу, танкисты и казаки бросились догонять дивизии Гагена и Шарохина, которые достигли уже реки Тилигул.

На левом фланге, вдоль побережья Черного моря, успешно наступали войска 5-й ударной армии. 30 марта части 1-го гвардейского укрепленного района, передовой отряд 295-й стрелковой дивизии и части Черноморского флота комбинированным ударом с суши и с моря освободили Очаков.

Германское командование, опасаясь окружения 6-й армии и стремясь быстрее вывести ее из-под удара, принимало все меры, чтобы задержать продвижение советских войск на рубеже реки Тилигул. Здесь немцы заранее подготовили оборонительные позиции, которые были заняты отошедшими частями. Сильным препятствием для наступающих являлись заболоченные берега реки и ее топкое дно. Однако, несмотря на упорное сопротивление неприятельских арьергардов, войска Шарохина и конно-механизированной группы 31 марта форсировали реку и сбили противника с высот правого берега. Здесь во время авианалета погиб командир 4-го механизированного корпуса генерал Танасчишин. В командование вступил генерал-майор В.И. Жданов.