Войска 18-й армии, переправившись через Южный Буг, к исходу 6 августа заняли оборону в 20 км южнее Первомайска на рубеже Богдановка, Степановка, далее по правому берегу р. Кодыма до Врадиевки (25 км юго-западнее Первомайска). Соединения 9-й армии к этому времени под ударами превосходящих сил врага с Рыбницкого и Тираспольского укрепрайонов отошли на рубеж Врадиевка, Ширяево (60 км юго-восточнее Котовска), примыкая к левому флангу 18-й армии.
Противник из района Первомайска продолжал наносить удары на юг и юго-восток, а из района Тирасполя – на восток, стремясь окружить основные силы Южного фронта западнее р. Южный Буг. Чтобы сорвать этот замысел, генерал армии Тюленев по указанию Ставки приказал 18-й армии к 12 августа отойти на рубеж Федоровка (15 км юго-западнее Кировограда), Братское, а 9-й армии – на рубеж Вознесенск, Березовка (80 км северо-западнее Николаева)[200].
6 августа 16-я танковая дивизия 1-й танковой группы захватила Вознесенск, отрезав путь 18-й армии на восток. Поэтому ей пришлось отойти из района Первомайска на юго-восток. Совершив 80-100-километровый отход, она 9 августа к полудню вышла в район Новой Одессы и на следующий день переправилась на левый берег Южного Буга. Поредевшие соединения 9-й армии к исходу 12 августа под давлением войск немецкой 11-й армии переправились через Южный Буг и закрепились на его левом берегу на участке Новая Одесса, Николаев.
Противник, продолжая развивать наступление на юг вдоль р. Ингул и железной дороги, достиг станции Грейгово, а затем и восточного пригорода Николаева Водопоя, выйдя в тыл 55-му стрелковому корпусу и войскам 9-й армии. Командующий Южным фронтом приказал 18-й армии, прикрываясь сильными арьергардами с северо-запада и запада, ударом на восток в направлении Березнеговатое во взаимодействии с 9-й армией уничтожить прорвавшегося на Николаев противника и выйти на левый берег р. Ингулец.
Генерал-лейтенант Смирнов, учитывая недостаток сил, решил ночью нанести внезапный удар по врагу. На узком участке прорыва Андрей Кириллович создал группировку, в состав которой вошли стрелковые части, артиллерия, несколько танков и личный состав тыловых частей. С целью дезинформации противника о силе удара в эфир передавался открытым текстом приказ корпусам, состав которых был преднамеренно завышен.
Удерживая частью сил занимаемые позиции, соединения 55-го стрелкового корпуса в ночь на 15 августа форсировали Ингул в 20–30 км северо-восточнее Николаева и захватили три плацдарма на его левом берегу. Ночная атака оказалась удачной; автомашины с зажженными фарами в боевых порядках дивизий нагоняли страх на противника. Утром 96-я горнострелковая дивизия полковника И.М. Шепетова при поддержке артиллерии и бронеавтомобилей штаба 18-й армии перешла в наступление в направлении станций Грейгово, Снигиревка. Сломив сопротивление противника на левом берегу Ингула, полки дивизии под вечер вышли к железной дороге и после ожесточенных боев заняли станцию Грейгово. В результате путь на восток был свободен.
Успех 96-й горнострелковой дивизии незамедлительно развили части 55-го стрелкового корпуса. В ночь на 16 августа они под прикрытием арьергардов вышли из боя и скрытно начали отходить через Грейгово за Ингулец. К утру следующего дня они подошли к реке севернее Снигиревки и переправились на ее левый берег. Всеми действиями войск армии по прорыву руководил лично командарм Смирнов. Малочисленные соединения и части 17-го стрелкового корпуса совместно с личным составом Одесского пехотного училища в течение пяти дней сдерживали натиск частей моторизованной дивизии «Адольф Гитлер» и 16-й моторизованной дивизии с северо-запада и с 13 августа планомерно отходили в направлении Березнеговатого. Переправившись через Ингулец, они во второй половине дня 17 августа сосредоточились в районе Высокополье (40 км южнее Кривого Рога). Одновременно с 18-й армией совершил прорыв и 48-й стрелковый корпус 9-й армии из района Николаева.
После отхода с боями за р. Ингулец 18-я и 9-я армии и 2-й кавалерийский корпус получили приказ командующего Южным фронтом отойти на левый берег Днепра. Части 18-й армии, совершив 60-80-километровый марш, как правило, в ночное время, под прикрытием арьергардов к исходу 23 августа переправились на левый берег Днепра, заняв оборону на рубеже от Никополя до Горностаевки.
И.В. Сталин был недоволен действиями командующего Южным фронтом. 26 августа по решению Верховного главнокомандующего генерал армии И.В. Тюленев был освобожден от должности[201]. Фронт принял командующий 38-й армией генерал-лейтенант Д.И. Рябышев. Начальником штаба фронта вместо генерал-майора Ф.Н. Романова был назначен начальник штаба Киевского военного округа генерал-майор А.И. Антонов.