Советской 9-й армии противостояла группа армий "Генерал Антонеску". Группа армий "Генерал Антонеску" против Южного фронта имела: немецких пехотных дивизий – 7, румынских пехотных дивизий – 9, румынских кавбригад – 2, румынских крепостных бригад – 1, румынских отдельных пехотных полков – 1, румынских отдельных моторизованных батальонов – 2, румынских батальонов морской пехоты – 3. Немецкая 11-я армия состояла из немецких 22, 50, 72, 76, 170, 198, 239-й пехотных дивизий; румынских частей: 1-й бронетанковой дивизии, 6-й и 8-й, 14-й пехотных дивизий, 5-й и 6-й кавбригад. Румынская 3-я армия состояла из одного Горного корпуса (1, 2, 4-я горные бригады, 8-я кавбригада, 7-я пехотная дивизия). Румынский кавкорпус (5-я, 6-я кавбригады) был выведен из состава 3-й румынской армии и переподчинен 11-й немецкой армии. Румынская 4-я армия состояла из: 5-го армейского корпуса (1-я гвардейская дивизия, 21-я пехотная дивизия); 3-го армейского корпуса (11-я и 15-я пехотные дивизии, 1-я пограничная дивизия); 11-го армейского корпуса (1-я и 2-я крепостные бригады, 17-й пехотный полк, 1-й и 2-й мотобатальоны). Румынский отдельный 2-й армейский корпус действовал в составе: 9-я и 10-я пехотные дивизии, 1-я группа морской пехоты (15, 16, 17-й батальоны).
Советская 9-я армия имела 6 стрелковых дивизий, 1 горнострелковую дивизию, 2 моторизованные дивизии, 2 кавалерийские дивизии, 4 танковые дивизии, 2 мотоциклетных полка: 14-й стрелковый корпус (25-я и 51-я стрелковые дивизии), 35-й стрелковый корпус (95-я и 176-я стрелковые дивизии), 48-й стрелковый корпус (30-я горнострелковая и 74-я стрелковая дивизии), 2-й кавалерийский корпус (5-я и 9-я кавалерийские дивизии), 150-я стрелковая дивизия, 2-й механизированный корпус (11-я и 16-я танковые дивизии, 15-я моторизованная дивизия, 6-й мотоциклетный полк), 18-й механизированный корпус (44-я и 47-я танковые дивизии, 218-я моторизованная дивизия, 26-й мотоциклетный полк). Итого: по пехотным дивизиям соотношение сил было 1:3 в пользу противника, по кавалерийским дивизиям 2:1 в пользу РККА, по горным дивизиям 1,5:1 в пользу противника, по моторизованным дивизиям – советское преимущество, по танковым дивизиям – советское преимущество. Однако войска Южного фронта не были укомплектованы по штатной численности, в них остро не хватало средств связи, а механизированные корпуса фронта имели большой некомплект танков, автомашин и тракторов-тягачей. Наиболее сильный 2-й мехкорпус (генерал-лейтенант Ю.Ф. Новосельский) был укомплектован на 50 %, а 18-й (генерал-майор танковых войск П.В. Волоха) – на 27 %; при этом в его 47-й танковой дивизии вообще не было танков. Бомбежки авиации противника нарушили работу железной дороги. Фронт испытывал серьезные трудности с подвозом снарядов, патронов, продовольствия…
5 июля командующий Южным фронтом, обеспокоенный первыми успехами врага в Молдавии, докладывал И.В. Сталину, С.К. Тимошенко и Т.К. Жукову, что фронт может вести боевые действия только "методом подвижной обороны, опираясь на УРы на Днестре". Завысив вдвое количество вражеских соединений, И.В. Тюленев докладывал в Москву, что против его войск действует не менее 40 пехотных, 13 танковых и моторизованных дивизий (в реальности против Южного фронта действовало только 20 пехотных дивизий). На следующий день И.В. Тюленев, без согласования со Ставкой, приказал отвести войска фронта за Днестр и занять там оборону по линии укрепрайонов. Войска фронта приступили к выполнению приказа на отступление, а противник вышел на рубеж Хотин – Тырново– Бельцы.
7 июля командующий войсками 9-й армии издал приказ на оборону рубежа по реке Днестр. Ссылаясь на отход 18-й армии, одесской группы войск (управление 14-го стрелкового корпуса, 25-я и 51-я стрелковые дивизии) за Днестр, генерал-полковник (произведен в очередное звание в начале июля 1914 г.) Черевиченко приказывает 9-й армии, "продолжая методом маневренной обороны сдерживать противника между реками Прут и Днестр и оказывая упорное сопротивление на промежуточных рубежах, с 10.07.41 г. перейти к прочной обороне р. Днестр, опираясь на Рыбницкий и Тираспольский укрепленные районы… В составе 95-й и 150-й стрелковых дивизий перейти к обороне реки Днестр на участке Гояны, Тирасполь, имея 95-ю стрелковую дивизию на фронте Гояны, (иск.) Ташлык и 150-ю стрелковую дивизию на фронте Ташлык, Тирасполь". 14-му стрелковому корпусу приказано "в ночь на 11.07.41 г. по переправам Чобручи, Глинное, Паланка, Беляевка, Аккерман, Овидиополь, Каролино-Бугаз отойти на восточный берег р. Днестр и, составив одесскую группу войск, перейти к обороне на участке (иск.) Тирасполь, ст. Каролино-Бугаз".
Но 7 июля Ставка отменила "паникерские" приказы. Отвод войск был разрешен только для правого фланга примыкавшей к Юго-Западному фронту 18-й армии, открытого для действий врага (заняв оборону 17-м стрелковым корпусом по восточному берегу Днестра от 12-го УРа до Липкан). Ставка приказала И.В. Тюленеву передать в соседний Юго-Западный фронт один стрелковый корпус, два мехкорпуса и несколько дивизий. Южному фронту директивой Ставки от 7 июля предписывалось контрударом резервов отбросить противника за Прут, а затем использовать территорию Бессарабии в качестве исходного плацдарма для наступления.
Утром 8 июля наспех было организовано наступление 48-й стрелкового, 2-го механизированного и 2-го кавалерийского корпусов генералов Р.Я. Малиновского, Ю.В. Новосельского и П.А. Белова. Кровавые встречные бои продолжались три дня. Корпуса не смогли выполнить главной задачи – отбросить противника за Прут, но смогли задержать наступление немецко-румынских войск, что позволило 18-й армии отвести свои войска за Днестр и занять Могилев-Подольский укрепрайон. Передача соседнему, Юго-Западному фронту корпусов, дивизий и артбригады затрудняла выполнение контрудара. Выполняя указания Ставки, И.В. Тюленев усилил правое крыло фронта, перебросив туда 18-й механизированый корпус и развернув резервную 189-ю стрелковую дивизию. Начавшийся отвод войск еще более осложнил условия нанесения контрудара, ведь части 9-й армии уже начали отступление за Днестр.
После контрудара частей Южного фронта поредевшие части немецкой 11-й армии приостановили наступление на Винницу и переориентировались на более мелкие задачи в Молдавии. Командующий группой армий "Юг" приказал направить 54-й армейский корпус 11-й армии на помощь 4-й румынской армии, пытавшейся овладеть Кишиневом.
В то же время румынская броневая дивизия 8 июля прорвалась к Днестру, а 12 июля вошла в город Бельцы. Войска Южного фронта на направлении вражеских ударов в Молдавии к исходу 10 июля отошли на 60–80 км. В боях за этот район румынские потери составили 4 тыс. убитых, 12 тыс. раненых, 5,5 тыс. пленных и дезертиров. 5 июля И. Антонеску заявил, что румынские войска не прекратят борьбы, пока не достигнут своих "древних границ", хотя детализации этих границ еще не было. Генерал И. Тюленев вспоминал те дни: "Не имея конкретной, вытекающей из обстановки задачи, наши войска вынуждены были вести боевые действия на случайных рубежах. Характер этих действий был неопределенный, соотношение сил – невыгодное для нас. Бои носили разрозненный характер. Не было сплошного фронта обороны".
И все же у Красной армии были и первые победы: 8 июля 150-я стрелковая дивизия контратаковала врага, "нанеся ему значительные потери, отбросила на западный берег, восстановив положение". На следующий день 95-я стрелковая дивизия, перейдя в контратаку, разбила 67-й немецкий пехотный полк и два дивизиона 63-го артиллерийского полка румын, захватив немалые трофеи для первого месяца войны (82 пленных, 20 орудий, 68 автомашин, 400 повозок и 600 лошадей).