11 березня 1944 року Ставка Верховного Головнокомандування поставила 3-му Українському фронту завдання на підготовку та проведення Одеської наступальної операції. Ця операція посідає особливе місце в діях наших військ щодо розгрому німецько-фашистського угруповання на приморському напрямку та визволенню Одеси. 

Німецько-фашистське командування надавало великого значення Одесі. Втрата її створювала загрозу морським комунікаціям супротивника між портами Румунії і Севастополем. В утриманні Одеси було зацікавлене й румунське командування, яке намагалося врятувати від розгрому свої дивізії, що перебували в Криму, зміцнити ними оборону на підступах до Одеси і не допустити виходу радянських військ у межі Румунії.

Перед військами 3-го Україн­ського фронту тримали оборону 6-та німецька і 3-тя румунська армії, що входили до складу групи армій «А», усього – 21 дивізія і 8 бригад штурмових гармат. Супротивник мав близько 2000 гармат і мінометів, 160 танків і 620 літаків.

Командувач 3-го Українського фронту генерал армії Р.Я. Мали­новський вирішив завдати потужного розтинаючого удару з ділянки Вознесенськ, Нова Одеса силами 46-ї і 8-ї гвардійської армії, кінно-механізованої групи і 23-го танкового корпусу в напрямку на Тирасполь, відтинаючи та притискаючи головне угруповання супротивника до моря.

У ніч на 26 березня 57-ма, 37-ма, 46-та і 8-ма гвардійська армії приступили до форсування річки Південний Буг.

28 березня, використовуючи успіх 57-ї і 37-ї армій, перейшли в наступ і з’єднання лівого крила фронту. 5-та ударна і 28-ма армії, прорвавши оборону супротивника в нижній течії Південного Бугу, заволоділи міс­том Миколаєвом.

31 березня на напрямку головного удару були введені в бій кінно-механізована група генерала Плієва та 23-й танковий корпус. До вечора вони просунулися на 70 км і досягли річки Тилігул у районах Стрюкове, Березівка.

Супротивник, розгадавши напрямок головного удару наших військ, прагнув утримати Березівку – важливий вузол доріг, через які відходили розбиті на Південному Бузі німецькі частини. Він перетворив її на добре укріплений вузол, виділивши велику кількість військ для оборони і прикриття з повітря. Але, незважаючи на завзятий опір, гітлерівці не змогли встояти перед стрімким натиском радянських військ.

Оволодівши Березівкою, кінно-механізована група розгорнула наступ на Роздільну. Командувач групи генерал І.О. Плієв сам повів козаків у бій. Одночасним ударом кінноти і танків 4 квітня Роздільну було визволено. На станції були захоплені десятки паровозів, близько тисячі вагонів, ешелони з танками та гарматами, великі склади озброєння, боєприпасів, продовольства і пально-мастильних матеріалів.

З виходом наших військ у район Роздільної виявилася перерізаною залізниця Одеса – Тирасполь, а угруповання супротивника – розітнутим на дві частини: на Тирасполь відходили 30-й і 52-й армійські корпуси, а до Одеси – 29-й, 44-й і 72-й армійські корпуси гітлерівців.

Переслідуючи відступаючого супротивника, частини 57-ї армії (командувач – генерал-лейтенант Н.А. Гаген) у взаємодії з 23-м танковим корпусом з 1 по 5 квітня просунулися на Тираспольському напрямку до 65 кілометрів і наприкінці 5 квітня вийшли на рубіж залізниці Котовськ – Одеса. Кінно-механізована група розвивала наступ на південь з метою глибокого охоплення Одеського угруповання супротивника із заходу та недопущення його відходу за Дністер. 7 квітня вона вийшла в район Біляївки – Маяків, перешкодивши тим самим підриву водокачки, що постачала водою Одесу, і створила загрозу захоплення єдиної переправи через Дністровський лиман у районі Овідіополя.

Німецько-фашистське командування прагнуло за всіляку ціну утримати Одесу й тим самим на тривалий час скувати тут значні сили радянських військ.

Оборону Одеси було доручено 72-му армійському корпусу особливого призначення під командуванням генерала фон Форстера. Цей корпус включав чотири піхотні дивізії і до 25 поліцейських частин та частин СС. Північно-східніше від Одеси супротивник, прагнучи перепинити шлях військам 5-ї ударної армії, що наступала уздовж узбережжя Чорного моря, підірвав дамбу лиману. Однак ніщо не могло зупинити радянських воїнів. По пояс, по груди в крижаній воді, під свинцевим градом безстрашно йшли вони через широку перешкоду.

Вранці 9 квітня війська підійшли до Одеси. Розвідка за допомогою партизанів уточнила дані про угруповання супротивника. Були отримані відомості про те, що портові споруди і майже всі основні міські будинки заміновані. Увечері 9 квітня з’єднання 8-ї гвардійської, 6-ї, 5-ї ударної армії і кінно-механізованої групи одночасними ударами з півночі, сходу та заходу почали нічний штурм міста. Всю ніч на вулицях Молдаванки, у передмісті Крива Балка та на західних околицях Одеси йшли бої. Особливо запеклий опір супротивник чинив нашим військам на приморських вулицях і в порту.

Першими увійшли до центру міста бійці 248-ї стрілецької дивізії, якою командував полковник М.З. Галай. 10 квітня вони встановили на куполі знаменитого оперного театру червоний прапор.

Відважно діяв у боях за Одесу славетний сталінградський снайпер Василь Григорович Зайцев. Командуючи зенітною ротою 79-ї гвардійської дивізії на підступах до південно-західної околиці міста, Зайцев повів зенітників в атаку, як звичайний стрілецький підрозділ. Разом із сусідньою ротою ними був захоплений військовий аеродром з вісімнадцятьома справними винищувачами, що не встигли злетіти.

У період боїв за Одесу військово-морські сили Чорноморського флоту за підтримки авіації знищували ворожі транспорти супротивника на морських комунікаціях.

При визволенні Одеси значну допомогу нашим військам надали партизанські загони під командуванням С.І. Дроздова, Є.П. Баркалова, К.А. Тимофєєва, Л.Ф. Горбеля, М.А. Крилевського.

Якщо восени 1941 р. війська окремої Приморської армії, кораблі Чорноморського флоту і трудящі Одеси протягом 73 днів вели героїчну оборону міста, то в 1944 році під ударами радянських військ гітлерівці не зуміли протриматися і декількох днів. Безпосередньо в боях за Одесу радянські війська знищили 5 тис. і взяли в полон понад 11 тис. солдатів і офіцерів супротивника, захопили 169 танків та штурмових гармат, понад 220 гармат, 8080 автомашини, 207 паровозів, 3967 вагонів з різними вантажами.

У визволенні Одеси брали участь 60 з’єднань і частин. Двадцяти семи з них присвоєно почесне найменування «Оде­ських». Усі вони нагороджені орденами. Сотні воїнів за мужність і героїзм, виявлені при визволенні міста, удостоїлися високих урядових нагород.

Одеська наступальна операція завершилася повним очищенням від німецько-фашистських військ лівого берега Дністра. Під час неї були повністю визволені Миколаївська область і більша частина Одеської, а також багато районів Радянської Молдавії. У підсумку операції війська 3-го Українського фронту в умовах весняного бездоріжжя протягом 17 днів просунулися на глибину 120 – 160 км, завдали великої поразки 6-й німецькій і 3-1 румунській арміям. За час боїв супротивник втратив 27 тис. чоловік вбитими та понад 11 тис. полоненими, 952 гармати, 443 танки і штурмових гармат.