В это время лидер атаковала вражеская авиация, но все ее атаки были отбиты, при этом зенитчики сбили два самолета. Для оказания помощи «Харькову» командир группы поддержки направил эсминец «Сообразительный». В 5 часов 55 минут корабли вышли из зоны обстрела. В 6 часов 53 минуты эсминец, а затем лидер (по их докладу) подверглись атаке подводной лодки. От выпущенной торпеды корабли уклонились, после чего эсминец атаковал ее глубинными бомбами. В течение последующих 6 часов корабли, меняя курсы и скорость, ведя зенитный огонь, вышли из-под атак самолетов. В 13 часов 26 минут на «Харьков» и сопровождающие его корабли была предпринята последняя атака самолетов врага, которую корабли отбили. В 21 час 09 минут корабли прибыли в Севастополь.
Несмотря на потерю лидера «Москва», задача, поставленная кораблям, была выполнена. Вызванный обстрелом пожар уничтожил большие запасы нефти, был взорван железнодорожный состав с боеприпасами, повреждены вокзал и железнодорожные пути. Все это привело к длительным затруднениям с доставкой нефти в Констанцу, было прервано сообщение с Бухарестом. Высоко оценил результаты набега на Констанцу и противник. Увы, но набеговая операция на Констанцу стала первой и последней успешной набеговой операцией Черноморского флота в Великой Отечественной войне. Краснофлотцы П. Гребенников и П. Каиров за свой подвиг первыми на эскадре ЧФ были награждены орденами Красного Знамени.
Об интенсивной боевой деятельности лидера «Харьков» в последующие месяцы войны свидетельствуют записи из его корабельного журнала: «24 марта 1942 года. Из Туапсе перешли в Новороссийск. Оттуда совместно с эсминцем “Свободный” вышли в Севастополь. Доставили 271 человека маршевого пополнения, 150 тонн флотского и 250 тонн армейского боезапаса. В тот же день вышли в Новороссийск.
27 марта. С эсминцами “Незаможник”, “Шаумян” и двумя СКА из Новороссийска снова ушли в Севастополь, охраняя транспорт “Сванетия”. На Инкерманских створах были обстреляны артиллерией противника.
31 марта. “Харьков” и “Свободный”, базовый тральщик “Гарпун” в составе охранения транспорта “Абхазия” вышли из Новороссийска в Севастополь. На Инкерманских створах были обстреляны артиллерией противника.
2 апреля. Лидер “Харьков” и эсминец “Свободный”, стоя в Северной бухте, вели огонь по артиллерийским батареям противника. Три батареи подавлены. Личный состав лидера получил благодарность от командующего флотом.
3 апреля. Вышли с эсминцем “Свободный” из Севастополя в Туапсе, охраняя транспорт “Абхазия”. Перешли из Туапсе в Новороссийск 6 апреля.