5 июля генерал Тюленев решил отвести войска за Днестр и, опираясь на имевшиеся там укреплённые районы, занять оборону. Принимая такое решение, командующий фронтом предполагал, что против его войск действует до 40 пехотных, 13 танковых и моторизованных дивизий. Это в два раза превосходило их общее действительное количество, а танковых и моторизованных дивизий перед Южным фронтом вообще не было. Основываясь на ошибочных данных разведки фронта, Тюленев доказывал Ставке, что войска фронта могут вести боевые действия только «методом подвижной обороны, опираясь на УР на Днестре». Не дожидаясь, пока Ставка утвердит его решение, Тюленев приказал отойти за Днестр, однако Москва посчитала такое решение не отвечающим обстановке и отменило его. 7 июля Тюленеву было приказано отбросить противника за Прут, чтобы территорию Бессарабии использовать как плацдарм для будущего наступления. Отвести к Днестру разрешалось только одну 18-ю армию, примыкавшую к Юго-Западному фронту, чтобы в связи с отходом этого фронта прикрыться от возможных ударов противника по своему открытому правому флангу. Между тем, передача Юго-Западному фронту двух механизированных, стрелкового корпуса и других соединений и артиллерийских частей так ослабила Южный фронт, что он не имел возможности не только вторгнуться на территорию Румынии, но и восстановить оборону по р. Прут.
Руководствуясь этой директивой, командующий Южным фронтом вечером 7 июля отдал приказ, согласно которому армии фронта должны были перейти к упорной обороне, а войска 9-й армии, уже начавшей отход за Днестр, прочно удерживая занимаемый рубеж, хорошо подготовленными обеспеченными контратаками уничтожать прорывающиеся части противника. Для нанесения контрудара на правом фланге армии создавалась ударная группа в составе 2-го кавалерийского и 2-го механизированного корпусов и части сил 48-го стрелкового корпуса. 8 июля ударом в стык 4-й румынской и 11-й немецкой армиям 2-й мехкорпус остановил наступление противника. В этих боях, по данным командования корпуса, противник потерял 10–12 танков, до 20 противотанковых орудий и около 700 человек убитыми и ранеными. Части корпуса также понесли значительные потери, особенно от ударов вражеской авиации.
Командующий 11-й немецкой армией генерал Шоберт, ссылаясь на отсутствие горючего и необходимость восполнения потерь, просил у фельдмаршала Рундштедта передышки в наступлении. Тот согласился, но приказал повернуть 54-й армейский корпус на помощь 4-й румынской армии в овладении Кишинёвом. 10 июля генерал Гальдер докладывал Кейтелю, что шансы 11-й армии на успех незначительны, и продолжить наступление она сможет не ранее 16 июля.
К этому времени положение Южного фронта стабилизировалось, войска 9-й армии закрепились в 40–50 км западнее Днестра. Противник на бельцинском направлении ограничивал свои действия разведкой. Это позволило вывести из боёв 2-й механизированный корпус. Утром 10–11 материальная часть танковых дивизий выводилась в район Котовска для ремонта и пополнения. На 11 июля в корпусе числилось 10 КВ, 46 Т-34, 275 БТ-7, 38 Т-26, 9 ХТ, 13 Т-37/38.
16 июля советские войска оставили г. Кишинёв. Частям 9-й армии было приказано восстановить положение и освободить город. Контрнаступление, предпринятое с утра 17 июля, в котором участвовала и 15-я моторизованная дивизия, положительных результатов не дало. На следующий день 17 июля директивой Ставки ВГК командующему Южным фронтом приказывалось немедленно отвести 2-й и 18-й механизированные корпуса в район Умани.
22 июля 2-й мехкорпус нанёс контрудар из района Христиановки на Умань по 11-й и 16-й танковым дивизиям немцев, отбросив их на 40 км, ликвидировав угрозу окружения 18-й армии. В свою очередь, 18-й мехкорпус 30 июня из Аккермана был выведен в район Вопнярки для укомплектования и 4 июля передан в состав Юго-Западного фронта. 19 июля он вошёл в состав 18-й армии Южного фронта и нанёс контрудар по правому флангу 52-го армейского корпуса 17-й немецкой армии южнее Винницы. 25 июля дивизии 17-й армии прорвали оборону в полосе 18-го механизированного и 17-го стрелкового корпусов в районе Гайсин — Тростянец. До 30 июля 18-й мехкорпус занимал оборону у Гайворона, а в августе был переброшен в Павлоград.