В Южном секторе, используя Ленинтальский выступ, срезать который советским войскам так и не удалось, румынские части пытались продвинуться к Дальнику. Утром 12 сентября противник после сильной артподготовки перешел в наступление в полосе чапаевцев. В первые часы наступления румынским частям удалось потеснить правый фланг 287-го стрелкового полка. Но массированный огонь советской артиллерии и контратаки позволили полку вернуться к исходу дня на прежний рубеж. Удержал свои позиции и 7-й кавполк. 25-ю стрелковую поддерживали черноморские бомбардировщики и «ястребки» 69-го авиаполка, «богдановский» артполк, береговые батареи, два бронепоезда. С моря вел огонь пришедший накануне в Одессу крейсер «Красный Кавказ». Полностью удержал свои позиции и 7-й кавполк.
Но удержать весь фронт Южного сектора 25-я стрелковая уже не могла. Ей удавалось прикрывать село Дальник и шоссе, которое вело прямо к Одессе, но южнее части дивизии начали отступление. Над левофланговым 31-м стрелковым полком нависла опасность окружения. Только против нашего Южного сектора были сосредоточены пять румынских пехотных дивизий и кавалерийский полк. Плотность артиллерии противника доходила на некоторых участках, до 80 орудий на 1 км фронта.
К востоку от Хаджибейского лимана 5-й румынский корпус и сводная группа «Хаджибей» сковывали советские войска, в то время как румынская тяжелая артиллерия держала порт под постоянным обстрелом.
Румынское командование решило, что советские войска сконцентрировали значительные силы на участках основных ударов, поэтому ему необходимо нанести удар в подбрюшье советской обороны. 13 сентября румынские части продолжили натиск на советский фронт. Румынские 3-я и 7-я пехотные дивизии столкнулись с серьезным сопротивлением со стороны 95-й стрелковой дивизии и ценой больших потерь сумели продвинуться не более чем на 300 м. Но, захватив высоту 79,3 и лощину Большая Дальницкая, противник сумел выйти в советские тылы на стыке 95-й и 25-й стрелковых дивизий.
Румынский прорыв вновь прикрыли собой рота штабистов дивизии во главе с начштаба дивизии Р.Т. Просоловым и бойцы 161-го стрелкового полка, которые обратили прорвавшихся румынских солдат в бегство и даже захватили 34 пленных и 17 пулеметов. Советской контратакой высота 79,3 была взята, а 4-й румынский пехотный полк бежал с поля боя. Вечером дивизиям 3-го румынского корпуса было приказано закрепиться на занятых позициях, 7-я пехотная дивизия была заменена на 5-ю.
