К 1 июля 1941 года в составе пароходств Черного моря осталось 66 грузовых судов, 22 грузопассажирских и 15 танкеров общей грузоподъемностью 335 тысяч тонн, 33 ледокольных и буксирных судна, а также 80 мелких плавсредств и барж. Этими силами они в первых числах июля начали участие в обороне приморских районов и в перевозках воинских, эвакуационных и народнохозяйственных грузов. Потоки эвакуационных грузов направлялись прежде всего в Одессу, а также в некоторые города восточной части Черноморско-Азовского бассейна. Грузопотоки тогда шли по трем основным направлениям: Одесса-Херсон-Николаев, Одесса-Мариуполь и Одесса-Новороссийск.
Вторая фаза. Наступление немецких войск по всему фронту (10 июля – август 1941 года).
Начальник штаба группы армий «Центр» 17 июля докладывал: «Положение с горючим в танковых группах, особенно в 3-й танковой группе, настолько серьезно, что в настоящее время больше не представляется возможным делать большие переходы».
Южное направление. В Молдавии попытка командования Южного фронта остановить румынское наступление контратакой двух механизированных корпусов (770 танков) не увенчалась успехом. 16 июля 4-я румынская армия взяла Кишинёв, а в начале августа оттеснила Отдельную Приморскую армию к Одессе.
В середине июля с Днепровского речного флота для усиления перевозок нефти перевели на Дон 25 наливных барж с буксирами. 2 июля вражеская авиация предприняла первую массированную бомбардировку Одессы. Воздушные налеты продолжались почти беспрерывно в течение четырех суток.
Полагая, что главный удар противник наносит на Киев, стремясь оказать помощь его защитникам, советское Верховное командование приказало Южному фронту организовать контрудар во фланг группировке противника, действовавшей на киевском направлении, силами 6-й и 12-й армии. Однако в срочной помощи нуждались в первую очередь сами атакующие армии, тем временем в конце июля немецкие войска развернули наступление на белоцерковском направлении. 2 августа они отрезали от Днепра обе армии и окружили их под Уманью; в плену оказалось 103 тысячи человек, в том числе оба командарма. Южный водный путь снабжения на Киев и возможность отхода Днепровской флотилии на юг исчезла.
Верховное командование (ОКВ) приказывало на северном участке Восточного фронта продолжать наступление на Ленинград; на южном участке фронта «уничтожить крупные силы противника западнее Днепра», захватить плацдарм на Днепре у Киева и южнее и создать условия для ввода 1-й танковой группы на восточном берегу реки. Вермахт получил возможность беспрепятственно продвигаться к Днепру и в тыл войскам Южного фронта. В связи с этим начался отвод всех армий на левый берег реки Южный Буг. При этом противник прорвался на стыке 9-й и Приморской армий, вынудив их отходить по расходящимся направлениям: Приморскую армию – на юг к Одессе, а 9-ю и 18-ю армии – на восток к Николаеву. К 17 августа они отошли за реку Ингулец. В связи с переносом противником основных усилий на криворожско-днепропетровское направление эти армии получили возможность планомерно отойти за Днепр. Приморская армия оказалась блокированной врагом с суши в районе Одессы.