С середины мая 44-го вражеские коммуникации снова оказались за пределами радиуса торпедных катеров. Это положение изменилось с получением ленд-лизовских катеров типа «Воспер», которые 19 июля перебазировались в Севастополь и до середины августа находились в стадии освоения личным составом. В течение августа – сентября торпедные катера ЧФ совершили 59 выходов на коммуникации противника и 90 для высадки десантов. В ночь на 23 августа они провели бой с немецким дозорным охотником на внешнем рейде Констанцы, безрезультатно выпустив по нему пять торпед. Собственные потери в этих действиях составили один катер, подорвавшийся на мине.

В условиях мощных воздушных ударов по базам, а также в связи с развернувшимся крупномасштабным советским наступлением командование ВМС противника 22 августа приняло решение сократить свою черноморскую группировку путем отвода части корабельных соединений в Нижний Дунай. Реализация этого замысла была нарушена поступившей вечером 23-го информацией о перевороте в Бухаресте и радиовыступлении румынского короля, где тот объявил о выходе его страны из войны. После 3 часов ночи 24 августа адмирал Черного моря получил ряд указаний из ставки Гитлера, где ему предписывалось оккупировать и защищать до последней возможности район Констанцы от советских и румынских войск, а позже – захватить корабли ВМС Румынии, включая находившиеся на Дунае. Задача отвода части сил в Дунай объявлялась второстепенной. Вечером того же дня вице-адмирал Бринкман доложил об отсутствии в его распоряжении достаточных сил для занятия Констанцы и о том, что корабли и береговые объекты с немецкими гарнизонами подготовлены к самообороне. Тем временем в районе Бухареста развернулись боевые действия – немецкое командование попыталось захватить город силами частей 5-й зенитно-артиллерийской дивизии, люфтваффе нанесли ряд ударов по центральным кварталам, включая королевский дворец. В ночь на 25-е стало ясно, что начало враждебных действий между немцами и румынами вопрос нескольких часов. Одновременно были получены сообщения, что советские войска начали форсирование Дуная в районе Килии и Тульчи, развивая наступление на Сулину и Констанцу, румыны им сопротивления почти не оказывают. Вскоре адмирал Черного моря получил от румынского командования ультиматум, что боевые действия начнутся в 17 часов, если до этого момента немецкие войска не покинут территорию страны или не сложат оружие. Тем временем из Берлина шли указания, подтверждавшие требования оборонять Констанцу до последней возможности. Кроме того, кораблям, не требовавшимся для защиты порта, предписывалось войти в Дунай, нанести удар по советским переправам и прорываться в верховья реки. В условиях господства советской стороны в воздухе и враждебности румын выполнение этого плана представлялось равнозначным самоубийству. Адмирал решил по-своему: никому не докладывая, он приказал затопить неисправные корабли на рейде Констанцы (их точное количество и наименования не известны до сих пор), а остальным уйти в Варну. Одновременно он свернул свой пункт управления, что лишило командование кригсмарине возможности оперативно вмешаться в ситуацию. Немецкие береговые части, находившиеся под руководством немецкого морского коменданта Румынии, после уничтожения своих объектов отступили пешком к болгарской границе. При ее пересечении все они были разоружены пограничниками, в связи с выдвинутым болгарским правительством требованием о том, что немцы должны покинуть территорию страны.

В ночь на 26 августа в Варну начали прибывать корабли немецкого Черноморского флота, а утром туда на моторном тральщике прибыл и вице-адмирал Бринкман. Его штаб должен был взойти на корабли в Мангалии, но выход из порта задержался на несколько часов из-за сильного волнения (6–7 баллов) и временного отказа румын пропустить немцев. По прибытии в Варну болгары предупредили адмирала, что в течение 24 часов все прибывшие в порт немецкие корабли будут интернированы. В связи с этим командование группы ВМС «Юг» направило Бринкману распоряжение, запрещавшее вход новых кораблей в Варну и одновременно требовавшее атаковать корабли советских ВМФ у берегов Румынии силами подлодок и торпедных катеров, в то время как охотники, моторные тральщики и БДБ должны были войти в Дунай. Одновременно разрешалось затопить небоеготовые корабли. Фактически этим правом немецкие экипажи начали пользоваться еще с ночи на 26-е, самостоятельно приставая к болгарскому берегу, подрывая механизмы и дезертируя. Днем 26-го на внешнем рейде Варны был затоплен ряд кораблей (в том числе три артиллерийские баржи), экипажи остальных подверглись мучительному ожиданию. О самоубийственной атаке дунайских переправ не могло быть и речи, поскольку, помимо прочего, у кораблей отсутствовало топливо, однако начала вырисовываться перспектива вооруженного противостояния с болгарами. 27 августа на переговорах было достигнуто компромиссное решение: корабли должны были разоружиться, а их экипажи вместо интернирования покинуть страну. Понимая, что в случае оставления корабли сразу же станут в строй советского ЧФ, немцы в течение 28 и 29 августа затопили их на расстоянии от 4 до 10 миль от порта. Из 73 два были затоплены в районе Бургаса, остальные у Варны. Еще 28 были брошены в портах или на мелях с уничтоженными механизмами. Часть из них была включена в состав ЧФ, но лишь незначительному количеству довелось реально послужить под советским флагом.

Директивой начальника ГМШ от 28 августа Черноморскому флоту основной ближайшей задачей был назван захват и освоение ВМБ Констанца. В ночь на 29 августа Октябрьский передал командующему румынским флотом о сдаче флота к полудню 29 августа. Ультиматум был принят, и в ночь на 30 августа в порту Констанцы были высажены 800 бойцов из состава 143-го и 384-го батальонов морской пехоты. Город был занят частями 3-го Украинского фронта еще вечером 29 августа, и осложнений с занятием порта и захватом румынских кораблей не возникло. 31 августа был занят также остров Фидониси.

5 сентября СССР объявил войну Болгарии. Сопротивление болгарской армии считалось маловероятным, хотя отдельные эксцессы не исключались, как и противодействие немецкого флота. Для содействия 3-му Украинскому фронту в наступлении на болгарской территории флот выделил корабли, катера, подводные лодки, часть ВВС и морскую пехоту. Планом предусматривалось блокировать выход немецких кораблей из болгарских баз, корабельной артиллерией и высадкой десантов содействовать продвижению сухопутных войск, захватить с моря порты Варна и Бургас. Фактически немецкие надводные корабли и суда, которые смогли отойти от причалов, уже были затоплены, а подводные лодки находились в море. Но это было установлено только после занятия Варны.

8 сентября армия пересекла болгарскую границу и во второй половине дня заняла Варну. Вечером 8 сентября с трех торпедных катеров и двух транспортных самолетов в Варне высадились 122 бойца 384-го батальона. Они заняли порт и захватили болгарский флот, а также брошенные немцами неисправные плавсредства. Ночью БТЩ «Щит» и катера доставили в порт еще более 1000 бойцов 83-й морской стрелковой бригады. 9 сентября армия заняла Бургас, а флот с самолетов (посадочным способом) и с катеров без сопротивления высадил в порту 384-й батальон. В 22 часа того же дня все действия против Болгарии были прекращены в соответствии с директивой Ставки, поскольку Болгария объявила войну Германии.