Для выполнения правительственного задания было разработано два варианта операции. Первоначально оперативный план предусматривал ситуацию, когда Румыния не пойдет на мирное урегулирование территориального вопроса и потребуется ведение полномасштабных военных действий. На этот случай предполагалось нанесение охватывающих ударов войсками 12-й армии из района севернее Черновиц вдоль реки Прут на Яссы и 9-й армии из района Тирасполя южнее Кишинева на Хуши с целью окружения румынских войск в районе Бельцы Яссы. Для завершения окружения и дезорганизации тылов противника предусматривалось во взаимодействии с ВВС и Конно-механизированной группой (КМГ) использовать 201-ю, 204-ю и 214-ю воздушно-десантные бригады, из состава которых предполагалось высадить 2 040 человек в районе Тыргу-Фрумос. Десантированию с 120 самолетов ТБ-3 под прикрытием 300 истребителей должен был предшествовать авиаудар по аэродромам и войскам противника. Задачи по борьбе с румынским флотом получил приведенный 15 июня в состояние боевой готовности Черноморский флот. Позднее был разработан второй вариант оперативного плана, предусматривавший мирное разрешение конфликта. В этом случае отход румынских войск на реку Прут должен был сопровождаться быстрым выходом подвижных советских частей на новую границу и контролем за эвакуацией Бессарабии.
Войска были приведены в боевую готовность и 10 июня получили директивы по сосредоточению, которое началось под видом учебного похода с 11 июня и должно было завершиться 24 июня. Однако этот процесс встретил ряд трудностей. Серьезной проблемой для войск стало приведение их в боевую готовность без призыва приписного состава, что потребовало перераспределения военнослужащих для формирования необходимых тыловых и вспомогательных частей. Для этого привлекалось почти 35 тыс. солдат из строевых частей, слабо подготовленных к выполнению возложенных на них новых обязанностей. Нехватка начальствующего состава тыловых специальностей и медицинского персонала восполнялась их призывом из запаса. Было сформировано 16 полевых госпиталей, 6 отделений полевых эвакуационных пунктов, 4 инфекционных госпиталя, 2 автосанроты, 5 автохирургических отрядов, 12 санитарных поездов, к приему раненных были подготовлены госпиталя в Львове, Тарнополе и Проскурове. Для обеспечения боевых операций войск было развернуто 34 различных склада, 5 хлебопекарен, 7 полевых подвижных госпиталей, 3 эвакуационных и 8 полевых ветеринарных лазарета, 9 рабочих рот. Недостаток транспорта привел к тому, что выступившие в поход войска не имели возможности сразу взять необходимое вооружение и имущество, что приводило к задержке сосредоточения, ибо требовало нескольких рейсов имевшихся автомашин. Для пополнения на случай убыли имелось 17 маршевых батальонов, назначенных Генштабом, 10 маршевых батальонов, сформированных в КОВО и ОдВО, 5 запасных саперных рот и 225 танковых экипажей.
Все эти трудности привели к тому, что войска не успели сосредоточиться к 24 июня, а завершили развертывание только к 27 июня. Войска 12-й армии, находившиеся в Предкарпатье, были развернуты на юго-восток. Штаб армии передислоцировался из Станислава в Коломыю, где ему были подчинены 8-й, 13-й, 15-й, 17-й стрелковые корпуса и Армейская кавгруппа (командующий генерал-лейтенант Я.Т. Черевиченко) в составе 2-го и 4-й кавкорпусов. Часть войск 5-й армии, развернутой на Волыни, была переподчинена 6-й и 12-й армиям. Штаб 5-й армии был переброшен из Луцка в Дунаевцы, где он объединил 36-й и 49-й стрелковые корпуса. Из войск ОдВО, пополненных за счет КОВО, ХВО и СКВО, была развернута 9-я армия (штаб в Гроссулово - ныне: Великая Михайловка) в составе 7-го, 35-го, 37-го, 55-го стрелковых и 5-го кавалерийского корпусов. Часть войск перебрасывалась по железной дороге, часть - пешим порядком. Причем определенные трудности возникли при железнодорожных перевозках войск, поскольку отсутствовал план перевозок. Распоряжение Генштаба о перевозках было получено только в 18.30 12 июня, хотя перевозки должны были начаться с 18.00 этого дня. Несогласованная работа Управления военных сообщений и НКПС привела к тому, что вместо необходимых 709 эшелонов войска получили примерно на треть меньше. Но, несмотря на все эти трудности, к началу операции все войска были подтянуты и развернуты в соответствии с планом651 .
Таблица 19
Группировка войск Южного фронта на 27 июня 1940 г.
В состав войск Южного фронта входили 32 стрелковые, 2 мотострелковые, 6 кавалерийских дивизий, 11 танковых и 3 воздушно-десантные бригады, 14 корпусных артполков, 16 артполков РГК и 4 артдивизиона большой мощности. Общая численность группировки составляла до 460 тыс. человек, до 12 тыс. орудий и минометов, около 3 тыс. танков. Группировка ВВС фронта объединяла 21 истребительный, 12 среднебомбардировочных, 4 дальнебомбардировочных, 4 легкобомбардировочных, 4 тяжелобомбардировочных авиаполка и к 24 июня насчитывала 2 160 самолетов652 .