24–25 июня советские войска перехватили инициативу, ворвавшись на территорию королевства Румыния – Дунайская военная флотилия высадила тактический десант на румынском берегу Дуная. Командующий 51-й Перекопской стрелковой дивизией генерал П.Г. Цирульников направил десант в район румынского города Килия-Веке (мыс Сатул-Ноу) для уничтожения стоявших там артиллерийских батарей, стрелявших по советской территории. На вражеской территории сражался и один из батальонов 25-й стрелковой дивизии, который форсировал Прут у Кагула. Высадка основного десанта – сводной роты пограничников на четырех бронекатерах произошла утром 24 июня. В первом бою две роты 15-го батальона морской пехоты румынских войск были разгромлены, взяты в плен около 70 солдат и офицеров. Для развития успеха на захваченный плацдарм был высажен батальон 51-й стрелковой дивизии, который захватил мыс Сатул-Ноу и батарею. Советское командование решило высадить в Килия-Веке второй десант – три батальона 23-го стрелкового полка на 14 катерах (капитан-лейтенанта И.К. Кубышкина). Этот десант, разгромив румынский пехотный батальон и погранзаставу, захватил город Килия-Веке, овладел укрепленным погранрайоном и плацдармом глубиною до 3 км, по фронту до 4 км (румынский батальон потерял 358 бойцов убитыми, ранеными и пленными, были захвачены 8 орудий, 30 пулеметов). 26 июня на румынском берегу были высажены подразделения 51-й стрелковой дивизии, занявшие важные в военном смысле поселки и острова, что позволило объединить оба плацдарма в один. В результате оба берега Килийского гирла (около 70 км) оказались в руках советских войск. Измаильская группа кораблей получила свободу действий на Дунае и могла оказать эффективную поддержку сухопутным частям. Только 16 июля, когда противник прорвался к Днестру, угрожая окружением группе войск в Южной Бессарабии, корабли Дунайской флотилии сняли десант с дунайских островов.
На Нижнем Дунае, в Измаиле, базировалась 96-я отдельная авиаэскадрилья капитана А.И. Коробицина (6 И-153 и 8 И-15) Дунайской военной флотилии. После начала войны командование ЧФ выделило для действий в этом районе еще 70-ю и 78-ю отдельные эскадрильи из состава 63-й авиабригады. Они имели на вооружении самолеты СБ и ДБ-3 и базировались на аэродромах Одессы и Николаева. С начала июля 1941-го первая полученная флотом эскадрилья новых Пе-2 удачно использовалась на Дунае.
В первых боях на Дунае и Пруте отличились советские дивизии Южного фронта, которые прославятся во время обороны Одессы. 25-я стрелковая имени В.И. Чапаева дивизия полковника Афанасия Степановича Захарченко занимала участок обороны по рекам Прут, Дунай, в Молдавской ССР и Измаильской области. Эта дивизия была сформирована еще в июле 1918 г. в Заволжье, а с октября 1919 г. базировалась в Приднепровье. В полках дивизии было много призывников из Полтавской области УССР. В сентябре 1939 г. дивизия принимала участие в походе на Западную Украину в составе 27-го стрелкового корпуса Украинского фронта. Штаб дивизии в июне 1941-го, вместе с 263-м стрелковым полком, находился в г. Болград, 31-й стрелковый полк стоял в г. Рени, а 54-й стрелковый полк – в городе Кагул.
25-я стрелковая Чапаевская дивизия состояла из 54-го полка имени Степана Разина (командир – полковник И.И. Свидницкий), 31-го Пугачевского имени Фурманова полка (командир-подполковник K.M. Мухамедьяров), 263-го Домашкинского имени Фрунзе полка (командир – майор, затем подполковник С.И. Султан-Галиев, после его ранения на северной окраине Петерстали – капитан А.И. Ковтун-Станкевич)