Во второй половине дня был отдан последний боевой приказ по войскам Одесского оборонительного района, подписанный командующим контр-адмиралом Г. В. Жуковым и членами Военного совета. В приказе говорилось:
«1. Отвод войск OOP начать в 19.00 15.Х.41 г., закончить амбаркацию в ночь с 15.Х на 16.Х согласно утвержденному мною 13.Х плану.
2. Выполнение операции по отводу сухопутных войск OOP и амбаркацию их возлагаю на командующего Приморской армией генерал-майора Петрова.
3. Командира Одесской военно-морской базы контр-адмирала Кулишова подчиняю командующему Приморской армией.
4. Потребовать от командиров и комиссаров соединений и частей под их персональную ответственность, чтобы оставляемые за невозможностью эвакуации имущество, материальная часть и запасы были уничтожены. Личное оружие и оружие коллективного пользования взять с собой.
Объекты государственного и оперативного значения разрушить согласно утвержденному мною плану.
5. Мой КП с 12.00 15.Х.41 г. — крейсер «Червона Украина».
6. Генералу Петрову о ходе отвода и амбаркации доносить мне через каждые 2 часа, начиная с 20.00 15.Х.41 г.»

В соответствии с планом эвакуации и приказом командующего главные силы защитников Одессы в 19 часов начали организованный отход с боевых позиций, оставив там арьергарды. Во время отхода частей на участке 31-го стрелкового полка 25-й дивизии и 161-го стрелкового полка 95-й дивизии противник пытался перейти в наступление, но, встреченный сильным артиллерийским и ружейно-пулеметным огнем, был остановлен и отброшен на исходные позиции. В дальнейшем все шло нормально. «Войска выполняют свою работу по плану. Большой затор на подходах к порту. Фронт спокоен», — доносил генерал-майор Петров.
К 23 часам, совершив трудный ночной 20-километровый марш-бросок, части 25, 95-й и 421-й стрелковых и 2-й кавалерийской дивизий вместе с вооружением стали прибывать в порт и грузиться на транспорты во всех пунктах посадки. Одновременно шла погрузка артиллерии, минометов, пулеметов и другого оружия. Все транспортные средства принимали максимальную нагрузку.

Отход арьергардов с переднего края начался в 21 час. Его прикрывали огнем крейсер «Красный Кавказ», эсминцы «Бодрый» и «Незаможник», артиллеристы батарей 42-го отдельного артдивизиона и 73-го зенитного артполка.
Напряженный до предела, незаметно истек день — последний день героической обороны Одессы.
16 октября, четверг В 24 часа 15 октября — 00 часов 16 октября начальник штаба Приморской армии полковник Н. И. Крылов очередной телефонограммой донес командованию OOP: «Все идет по плану. Главные силы производят посадку. Арьергарды на подходе. Нажима со стороны противника нет».
По мере загрузки транспортные суда под охраной сторожевых кораблей выходили на внешний рейд и отправлялись в путь. К 3 часам ночи 16 октября главные силы OOP закончили посадку на транспорты.