Наконец-то командование Южным фронтом начало реагировать на обстановку, сложившуюся в районе Каховки. В распоряжение командующего 9-й армией из состава 18-й армии была передана 130-я стрелковая дивизия. Командующий армией не решился бросить эту дивизию в контратаку и приказал только усилить ей оборону в районе Владимировки. Перевес сил временно сложился в пользу 9-й армии, и бои в районе каховского плацдарма временно затихли.
На обстановку, сложившуюся под Каховкой, обратила внимание Ставка ВГК, которая потребовала объяснений от командующего Южным фронтом. Генерал Д.И. Рябышев, естественно, «перевел стрелки» на командарма 9-й. 7 сентября директивой Ставки ВГК генерал Я.Т. Черевиченко и его начальник штаба генерал-майор П.И. Бодин были отстранены от своих должностей. Командование 9-й армией приняли генерал-майор Ф.М. Харитонов, а начальником штаба был назначен комбриг Н.П. Иванов.
Генерал Я.Т. Черевиченко был признан виновным за неудачи войск 9-й армии в районе Каховки. Но сказались дружеские связи этого человека с К.Е. Ворошиловым, С.М. Буденным, С.К. Тимошенко, его личное знакомство с И.В. Сталиным. Генерала в Москве пожурили и… назначили командующим 21-й армией, которая развертывалась в тылу Юго-Западного фронта.
Но затишье продолжалось менее двух суток. Во второй половине 9 сентября бои разгорелись с новой силой. Против шести немецких дивизий, не имевших танков, оборонялись семь советских дивизий, имевшие на своем вооружении около 50 танков. Но при этом, если советское командование стремилось бать одинаково сильным на всех направлениях, то германское решительно массировало силы и наносило удар на одном направлении, считавшемся главным. Именно туда были направлены самые отборные части из моторизованной дивизии «Адольф Гитлер» и сконцентрирована основная масса артиллерии.
Бои в районе каховского плацдарма, продолжавшиеся с 1 по 11 сентября 1941 года, носили довольно ожесточенный характер и завершились неудачно для советского командования. Известно, что за период с 1 по 11 сентября 9-я армия потеряла 24,7 тысячи человек, из них около 50 % убитыми и ранеными. Остальные (около 13 тысяч!!!) пропали без вести. При этом нужно учесть, что за указанное время на усиление армия получила более 13,3 тысячи человек.
Боевые действия войск 9-й армии с воздуха прикрывались непосредственно подчиненной армии 20-й авиационной дивизией, а также силами авиации фронта (две авиационные дивизии и ночной бомбардировочный полк). Кроме того, командующий фронтом имел возможность направить в полосу 9-й армии авиацию из соседних армий. Но, как свидетельствуют документы, советская авиация ограничилась ударами по переднему краю противника и воздушными боями с его истребителями, но практически не использовалась для ударов по вражеским тылам, где происходила основная перегруппировка немецких войск. Это объяснялось тем, что информация о перегруппировках противника в штабы армии и фронта поступала не регулярно и с большим опозданием. Воздушные удары по переправам и другим важным целям также были малоэффективными ввиду отсутствия прицельного бомбометания и пикировщиков.
В результате успешного наступления противника 11 сентября в районе Новой Каменки фронт 9-й армии оказался прорванным, а части левофланговых 51-й и 74-й стрелковых дивизий отрезанными от основных сил армии. В тяжелом положении оказались и остальные соединения армии. Неся большие потери, соединения 9-й армии начали отходить в восточном направлении. К 15 сентября они отошли на новый рубеж, в результате чего оборонявшаяся в Крыму 51-я армия оказалась фактически оторванной от основной группировки войск Южного фронта.
К тому времени обстановка на южном крыле советско-германского фронта сложилась не в пользу советской стороны. Произошел разгром войск Юго-Западного фронта в районе Киева. Было проиграно сражение в районе Каховки. На приморском направлении немецкие войска, потеснив войска 9-й армии Южного фронта и глубоко охватив Одесский оборонительный район с северо-востока, вышли к Крымскому перешейку и готовились начать штурм Перекопа. На повестку дня стали оборона Донецкого промышленного района и Крыма с главной базой Черноморского флота – городом Севастополем. Ради этого советское Верховное Главнокомандование 30 сентября приняло решение об эвакуации Одессы и переброске войск Одесского оборонительного района в Крым для усиления его обороны.
Эвакуация Одессы проводилась в очень трудных условиях. Приходилось проводить все мероприятия при постоянном давлении войск противника с фронта. Немецкая и румынская авиация неустанно бомбила порт, корабли и транспорты, находящиеся на рейде. Несмотря на это, эвакуация Одессы была успешно закончена к 16 октября.