Тем не менее, попытки противника взять Одессу не прекращались. На сей раз противник наступал с двух направлений - против Западного и Южного секторов советской обороны. Положение осложнялось тем, что части 157–й стрелковой дивизии уже были отправлены в Крым. Прекращалась и поддержка флотской авиации, которая переключилась на поддержку советских частей в Крыму.

Активно проводилась эвакуация. С другой стороны, румынское командование перебрасывало под Одессу свежие части — 1–ю, 2–ю и 18–ю пехотные дивизии, которые должны были сменить на линии фронта потрепанные в боях подразделения противника. В случае прорыва в Южном и Западном секторах могли возникнуть «клещи», в которых оказались бы части 25–й стрелковой и 2–й кавалерийской дивизий.

На протяжении 3–5 октября противник безуспешно пытался прорвать оборону советских войск.

В Западном секторе шли упорные бои на дальницком направлении. Тяжелое положение сложилось в Южном секторе, в районе Сухого лимана. Ночью неприятель мелкими группами, используя промежутки, не занятые советскими частями, и отсутствие ночного наблюдения, просочился через лиман в мелководной его части и утром силой до батальона пехоты без артподготовки перешел в наступление. Была захвачена винодельческая станция Украинского института виноградарства и виноделия имени В. Е. Таирова. Дело принимало опасный оборот, так как на восточном берегу лимана наши войска не имели сплошной линии обороны. Возникала угроза прорыва вдоль берега моря к Аркадии, где находились штаб и политотдел Одесской военно-морской базы.

Артиллерия 2–й кавалерийской дивизии вела мощный заградительный огонь по румынским частям, не давая им переправиться через лиман.

1– й батальон 54–го стрелкового полка и отряд пограничников перешли в контрнаступление. Из-за нехватки бойцов создавалась угроза оголения фронта по восточному берегу Сухого лимана. Для прикрытия этого участка командир отряда пограничников старший лейтенант Попков оставил переданные в его подчинение аэродромную и стрелковую роты из состава 31–го полка 25–й стрелковой дивизии. Отряд пограничников после ожесточенного боя выбил румынские части с захваченного плацдарма. Положение было восстановлено. За проявленный героизм отряд пограничников получил благодарность командования Приморской армии, а старший лейтенант Попков награжден орденом Боевого Красного знамени.