В директиве НКО, подписанной 6 мая 1941 года, от Одесского военного округа требовалось: для прикрытия мобилизации, сосредоточения и развертывания войск разработать детальный план обороны государственной границы от Корженицы до устья рукава Дуная - Килии и далее по Черноморскому побережью до Керченского пролива, а также детальный план противовоздушной обороны. Особо ответственными направлениями считались: Яссы, Бельцы, Ваппярка; Хуши, Кишинев, Котовск; Галац, Белград, Тирасполь.
Далее в директиве говорилось, что правее ОдВО будет действовать Киевский Особый военный округ (его штаб с третьего дня мобилизации расположится в Тернополе). Левофланговая армия округа (12-я) организует оборону на фронте Мотовиско, Ворота, Волчинец. Левее - Северо-Кавказский военный округ (штаб в Ростове-на-Дону) организует оборону Черноморского побережья от Керченского пролива до Адлера.
Черноморский флот подчинялся Главному Командованию, имея задачу не допустить высадки морских десантов на побережье в районе Одессы, в Крыму и на Кавказе.
В непосредственном распоряжении командования ОдВО иметь: управление 48-го стрелкового корпуса и 74-ю стрелковую дивизию в районе Флорешты, Оргеев, Рыбпица; 18-й механизированный корпус (44-я и 47-я танковые, 218-я моторизованная), управление 2-го кавалерийского корпуса, 5-ю кавалерийскую и 150-ю стрелковую дивизии 70-80 километров западнее Белгород-Днестровского; 20, 21 и 45-ю смешанные и 61-ю истребительную авиадивизии.
Кроме перечисленных соединений в его подчинении находились 14-й стрелковый корпус (25-я, 51-я стрелковые дивизии), 35-й стрелковый корпус (95-я, 176-я стрелковые дивизии), 80, 81, 82, 84, 86-й укрепрайоны, а также артиллерийские полки (322 пап, 430 гам БМ, 256, 266, 374, 648 кап) и другие части.
В резерв Главного Командования должны поступить дислоцированные на территории округа 2-й механизированный и 3-й воздушно-десантный корпуса. Первый - в район Кишинев, Тирасполь, Котовск, а второй - в район Первомайск, Вознесенск.
Директива требовала подготовить противотанковые районы и тыловые оборонительные рубежи силами: 48-го корпуса - на линии Бельцы, Оргеев; 18-го мехкорпуса, 5-й кавдивизии и 150-й стрелковой дивизии - по реке Когильник на фронте Чимишлия, Татарбунары.
4-й авиакорпус составит резерв Главного Командования и будет базироваться на территории округа.
По состоянию на 1 июня 1941 года ВВС округа имели 774 самолета, из них истребителей МиГ-3-172 и И-16-232, штурмовиков И-153 и И-15-116, бомбардировщиков: СБ - 155, Пе-2-40, Ар-2-24, Су-2-35. Условия базирования вполне обеспечивали боевую работу этой авиации.
В соответствии с директивой Генштаба штаб ОдВО разработал план прикрытия государственной границы, в котором предусматривался следующий замысел: активной обороной, опираясь на систему полевых позиций, построенных вдоль государственной границы, и ряд оборонительных рубежей в глубине, прикрыть наиболее важные направления и не допустить прорыва фронта обороны и распространения противника в глубину, особенно с фронта Сэвени, Яссы, Фэлчиу, Галац; в случае вклинения врага в нашу оборону задержать его продвижение, опираясь на промежуточные тыловые и отсечные позиции, а затем резервами командования округа и всей авиацией ликвидировать прорыв.
В соответствии с этим замыслом создавалась и группировка войск прикрытия. В правофланговый район - от Липкан до Унген - включались пограничные части и войска 35-го стрелкового корпуса; в первом эшелоне - две и во втором - одна стрелковые дивизии. Оборона района от Унген до Репи и далее по Дунаю до Черного моря и по его побережью до Одессы возлагалась на соединения 14-го стрелкового корпуса (две стрелковые дивизии) и 9-ю кавдивизию, развернутые в одном эшелоне. Далее от Одессы вдоль побережья на восток оборонялись части береговой обороны и пограничный отряд. Войска, дислоцировавшиеся в Крыму, составляли отдельный район прикрытия (две стрелковые и кавалерийская дивизии).
7-й стрелковый корпус в плане прикрытия не учитывался. Он с началом войны уходил из округа, о чем было получено указание от Генштаба. Остальные войска (два мехкорпуса, стрелковые дивизии окружного подчинения, дивизия 2-го кавкорпуса) предназначались для нанесения ударов во взаимодействии с войсками первых двух районов прикрытия. В резерве командующего войсками округа оставались управление 48-го стрелкового корпуса и 74-я стрелковая дивизия.
Соответствующие командиры и штабы изучили полосы обороны своих соединений и участки полков в пределах районов прикрытия.
Многие войсковые части провели боевые тревоги и выводили подразделения в намеченные для них районы, что дало возможность установить срок готовности первых эшелонов прикрытия по боевой тревоге (2-3 часа).