Овраг с северо-западной стороны и небольшой редут впереди служили некоторым прикрытием, главной защитой служило море — у входа на рейд стояла сильная турецкая эскадра. Неприятельский флот тогда насчитывал 14 линейных кораблей, 14 фрегатов и много других судов. Несмотря на это, ночью 13 сентября с небольшим отрядом и несколькими пушками де Рибас подошел к Пересыпи и укрылся в балке. В 18.00 он направился с авангардом вперед, прошел перешеек и в половине четвертого часа 14 сентября начал атаку. На перешейке устроили батарею из 4 осадных и 12 полевых орудий, чтоб стрелять с фланга по неприятельским судам.
Турки заметили нападающих, когда они были уже в версте от крепости, но не знали, куда направить оружие, ибо казаки с лестницами были со всех сторон. Полковник Хвостов с левого фланга, перейдя овраг, атаковал гренадерским батальоном и за четверть часа овладел крепостью, тогда как на правом фланге майор Воейков вытеснил турок из предместья и выдвинулся к морю, чтобы помешать противнику высадить подкрепления.
На турецких судах слишком поздно заметили штурм. Корабельные орудия обрушили огонь на победителей, но без особого успеха. В свою очередь Гудович перевел с левого фланга на правый батарею майора Меркеля, который заставил замолчать пушки неприятельских лансонов, а два из них получили такие повреждения, что спустили флаги, направились к берегу и сдались. Турки потеряли более 200 человек убитыми, в плен попали паша Ахмет-бей, 12 офицеров и 66 нижних чинов. Через несколько дней турецкий флот подходил к Гаджибею, выпустил бесполезно массу ядер и ушел в море. Гудович оставался в крепости до следующего месяца, когда получил приказ срыть укрепление и идти к Бендерам. Суворов говорил об этом эпизоде, что, если Рибасу дать хороший полк, он захватит и Константинополь.
3 октября князь Потемкин докладывал высочайшему двору о взятии Гаджибея, отмечая роль де Рибаса:
«Командующий передовыми войсками, для сего предприятия отряженными, генерал-майор Де Рибас, ночью на 12-е число с тремя полками конными и тремя пешими казаков верного войска Черноморского и 6-ю их пушками перебрался за перешеек, между морем и обеими Куяльниками лежащий. В последнюю ночь присоединились к нему, тем же путем, два батальона пехоты с 4-мя осадными, 2 полевыми и 4 полковыми орудиями. Тишина, осторожность и порядок, которые наблюдаемы были войсками при переходе сего опасного места, подверженного выстрелам флота неприятельского на разстоянии 8 верст, заслуживали особого внимания».
После взятия крепости Рибас озаботился охраной мирных жителей, несколько раз посещал Гаджибей до окончательного присоединения его к России по Ясскому договору. За эту победу он был награжден орденом Святого Георгия III степени по указу от 3 октября 1789 года.
Флот Ушакова вышел из Севастополя 18 сентября, 22 сентября увидел турецкие суда, шедшие из Гаджибея в море, и преследовал его, пока не стало ясно, что противник не возвратится, после чего вернулся в Севастополь. Войнович после ухода турок вышел с парусной эскадрой и гребной флотилией к Гаджибею, передал флотилию де Рибасу. 27 сентября парусные и гребные суда направились к устью Днестра для покорения Аккермана, но крепость уже сдалась казакам Платова, и де Рибас повел флотилию в Херсон на зимовку, а Войнович прибыл в Севастополь.
Тем временем 11 сентября 1789 года Суворов одержал победу над турками при Рымнике. 12 ноября русские под командованием Потемкина взяли Бендеры, овладели Днестровским лиманом и всей Очаковской областью. Эти успехи открывали путь наступления к Дунаю.
На Дунае
Еще 12 сентября 1789 года Репнин загнал в Измаил войска турецкого сераскира Гассан-паши, но по приказу Потемкина отступил на 20 верст. Возможно, князь не хотел дать полководцу отличиться. Во всяком случае, задача овладения Измаилом и другими крепостями встала вновь в 1790 году.
Зимой 1789/90 года под руководством Потемкина, жившего в Яссах, проходили русско-турецкие переговоры о мире. Так как князь требовал оставить за Россией завоеванные территории, а из Бессарабии, Молдавии и большей части Валахии создать самодержавное государство, переговоры завершились неудачей, и к весне боевые действия были продолжены.