В это время командир ОЛС на крейсере «Ворошилов», находившийся в точке рандеву с ударным отрядом, получил от командира дивизиона радио с использованием таблицы условных сигналов: «Обстрелял нефтебаки, нуждаюсь помощи, мое место квадрат 55672». Немедленно командиру «Сообразительного» отдали приказание идти полным ходом к «Харькову» с указанием его места и курса в точку. Крейсер остался в точке рандеву, маневрируя ходами 28–30 узлов на противолодочном зигзаге. В 05:50 с «Харькова» получено очередное радио: «Лидер „Москва“ бомбят самолеты, по возможности нуждаюсь в помощи». На самом деле комдив хотел передать: «„Москва“ взорвалась, нуждаюсь в помощи» — но шифровка где-то при передаче оказалась искажена.
В 06:17 командир отряда запросил у комфлота поддержку авиацией для лидеров, на что получил приказание: «Отходить полным ходом к Главной ВМБ». Выполняя это приказание, «Ворошилов» лег на курс 77° и начал отход. В 07:10 на горизонте показался эсминец «Смышленый», которому приказали вступить в охранение крейсера. Одновременно на «Харьков» передали: «Отходить на восток, рандеву не будет».
В 05:28 «Харьков» развил ход до 28 узлов, но почти сразу рядом с лидером разорвалось два крупнокалиберных снаряда и опять сел пар в котлах. В 05:36 от близких разрывов авиабомб вышел из строя главный котел № 1. Затем в 05:55 и в 6:30 «Харьков» отражал атаки небольших групп самолетов противника, при этом в 05:58 вышел из строя котел № 2. С окончанием второго налета прекратила огонь и береговая батарея «Тирпиц». Из-за выхода из строя турбовентилятора единственного действующего котла ход корабля упал до 5 узлов. В 06:43 с лидера заметили пузырь воздуха и след торпеды, от которой «Харьков» уклонился, обстреляв предположительное место нахождения подлодки ныряющими снарядами.
Наконец в 07:00 подошел эсминец «Сообразительный» и стал занимать место впереди лидера. В этот момент с эсминца заметили след торпеды на курсовом угле 50° правого борта. Подвернув вправо, «Сообразительный» оставил торпеду слева и одновременно обнаружил вторую, идущую вдоль правого борта на лидер. Последний также осуществил маневр уклонения поворотом на торпеду, а эсминец, выйдя в точку предполагаемого залпа, сбросил четыре больших и шесть малых глубинных бомб. После этого наблюдали большое масляное пятно и на мгновение показавшуюся и быстро погрузившуюся в воду корму подводной лодки. Со временем в литературе эти две торпедные атаки трансформировались в одну, произошедшую в 06:53, и в результате которой наблюдались признаки потопления подводной лодки. Чьи это были торпеды, чью кормовую часть видели с кораблей — по сей день остается загадкой.
В 11:40 к «Харькову» и «Сообразительному» присоединился высланный им на помощь эсминец «Смышленый». Отразив еще три атаки авиации противника, корабли в 21:09 26 июня вошли в Севастополь. Крейсер «Ворошилов» прибыл туда еще раньше. По данным разведки, в результате артиллерийского обстрела и нанесенного в 6:40 удара бомбардировщиков в Констанце возник пожар нефтехранилища, был подожжен железнодорожный состав с боеприпасами, разрушены железнодорожные пути и здание вокзала.
Кстати, об авиации. Она должна была нанести три удара по Констанце: в 4:00 двумя ДБ-3, в 4:30 двумя СБ и, наконец, одновременно с кораблями в 5:00 — семью СБ. Логика первых двух ударов неясна — по-видимому, все, что они реально могли сделать, это заранее разбудить противника. Но собственно этих ударов и не было. Первая группа из двух ДБ-3 из-за неисправности материальной части вернулась с полпути. Из второй группы, состоявшей из двух СБ, один также возвратился из-за неисправности, а второй продолжил полет, однако на свой аэродром не вернулся и судьба его осталась неизвестной. Лишь третья группа из семи СБ нанесла бомбовый удар по Констанце, но только через 1,5 часа после обстрела базы кораблями.
Так выглядела картина события в целом. Теперь давайте уточним детали, пользуясь некоторыми трофейными материалами. Сначала о береговой батарее. По румынским данным, из всех береговых батарей, находившихся в районе Констанцы, в бою участвовала лишь германская 280-мм батарея «Тирпиц». Причем, несмотря на то, что там велось постоянное наблюдение за морем и силуэты советских кораблей, подходивших с востока, четко вырисовывались на светлом фоне горизонта, батарея открыла огонь с большим опозданием, примерно в 05:19, то есть буквально за несколько минут до взрыва «Москвы». Первый залп упал с перелетом и влево от наших кораблей. Но и после гибели одного лидера «Тирпиц» не прекратила огонь и вела его ориентировочно до 05:55, сделав порядка 35 залпов по «Харькову». Поэтому возникает вопрос: кто же пристрелялся по лидерам и заставил их лечь на курс отхода?