В то же время героические бои за Очаковский укрепрайон (Очаков, острова: Березань, Первомайский, Тендра) были составной частью обороны Одессы. Уцелевшие защитники Очаковского укрепрайона позже были награждены медалями «За оборону Одессы». Очаковский укрепрайон имел важное стратегическое значение – он удерживал контроль над Днепро-Бугским лиманом, устьем Днепра, портами Херсон и Николаев. Защитники этого района обеспечивали оборону Одессы – защищая караваны судов, что шли по маршруту Севастополь – Одесса. Очаковский укрепрайон прикрывал собой южную «дорогу жизни», по которой в осажденную врагом Одессу шли продовольствие, боеприпасы, вооружение, а из Одессы происходила эвакуация населения и раненых.
5 августа, когда немецкие войска были еще далеко от Очакова, нарком ВМФ радировал в Очаков: «Если не окажется войск Красной армии – принять бой и самостоятельно сражаться до последнего снаряда». 6 августа в Очаков прибыл представитель Ставки Верховного главнокомандующего, заместитель наркома ВМФ адмирал Г.И. Левченко, который приказал очаковцам не допустить сдачи города и прорыва фашистов через Очаков в Северную Таврию и Крым.
12 августа Очаковский укрепленный сектор, по распоряжению вице-адмирала Г.И. Левченко (Левченко на катере прибыл в Очаков), был выведен из подчинения Одесской военно-морской базы в самостоятельное объединение (с 24 августа 1941 г. он носил название Тендравский боевой участок) и стал подчиняться непосредственно командующему Черноморским флотом. Первоначально линия обороны к востоку от Одессы начиналась по левобережью Днепро-Бугского лимана, включая Очаков, Березань и Первомайский, по Днепровскому лиману до Каховки, по Северной Таврии до Алешек и Скадовска (380 км).
Упорные и кровопролитные бои за очаковско-тендравский укрепрайон проходили с 12 августа по конец октября 1941 г. Части немецкой 50-й пехотной дивизии, захватив Анчекрак, пытались с ходу взять Очаков. Крепость Очаков по силе боевой мощи была второй на Черном море, после Севастополя. На защиту города выступило все население. За короткий срок очаковцы соорудили две мощные линии обороны, вырыли противотанковые рвы. Первой линией обороны стал двенадцатикилометровый противотанковый ров между Днепро-Бугским и Березанским лиманами, десятки километров траншей, сотни пулеметных гнезд.
Очаков защищали: остатки 51-й стрелковой дивизии 9-й армии генерал-майора П.Г. Цирюльникова (рубеж Очаков – Парутино), 141-й саперный батальон, Очаковский истребительный батальон добровольцев (ополчение), отдельная саперная рота, сводный отряд 2-й базы торпедных катеров, отдельный погранотряд погранкомендатуры, сводный морской отряд Алексеенко, батальон морской пехоты, части 45-й авиабазы, гарнизон крепости, матросы Военпорта, охрана водного района, бойцы электростанции, госпиталя, службы тыла – всего до 4 тыс. бойцов. Все части подчинялись командиру Очаковской крепости майору П.З. Базилевичу, начальники штаба – майору И.Р. Хвескевичу, батальонному комиссару Г.Н. Вишневскому
