Главные силы дивизии отошли спокойно; около полуночи снялись и отошли арьергардные батальоны. Петров постоянно проверял положение на передовой по телефону, разговаривал с командирами и с представителями штаба армии, пользуясь разработанной кодовой таблицей. Говорить открытым текстом или доморощенными клерами было всем категорически запрещено.
С начала отхода арьергардных батальонов усилила огонь артиллерия, и особенно береговые батареи, которым надо было выпустить по противнику все до последнего снаряда, а потом уничтожить орудия. Помогали огнем и боевые корабли, стоявшие поблизости. Около 2 часов ночи стали грузиться на корабли и транспорты арьергардные части. Траншеи на переднем крае не остались пустыми, их заняли разведчики и подготовленные городским комитетом партии и райкомами партизанские отряды. Они вели пулеметный и ружейный огонь, создавая впечатление, будто траншеи заняты войсками.
В эти часы по поручению секретаря горкома партии Н.П. Гуревича по ночному опустевшему городу проехали на машинах секретарь Ильичевского райкома И.Н. Никифоров и секретарь Жовтневого райкома Б.А. Пену. Они расклеивали на улицах города воззвания к жителям Одессы. Были в этих листовках такие слова:
«Не навсегда и ненадолго оставляем мы нашу родную Одессу. Жалкие убийцы, фашистские дикари будут выброшены вон из нашего города. Мы скоро вернемся, товарищи!..»
Вот что пишет Иван Ефимович Петров о последних часах обороны Одессы:
«15 октября, после заката солнца, в сумерках, основная масса войск бесшумно снялась с позиций и, быстро построившись в колонны, двинулась в порт. А через полтора-два часа прикрывающие части, поддерживая на линии фронта редкий ружейный, пулеметный и минометный огонь, также снялись и пошли в порт на погрузку. На линии фронта остались только группы разведчиков, продолжавшие имитировать огонь и жизнь войск в окопах. Но и те после полуночи на специально для этой цели оставленных машинах снялись и прибыли в порт.
В ночь на 16 октября оживление в Одесском порту было необычайное. Со всех прилегающих улиц и переулков потоками стекались войска, направляясь к своим кораблям, стоявшим у пирса. Хотя и требовалось соблюдать полную тишину, однако войск оказалось так много на сравнительно ограниченном пространстве Одесского порта, что уберечься от суеты, шума и гомона массы людей было невозможно. Личный состав Одесской военно-морской базы на погрузке проявил величайшую организованность. Не обошлось, правда, и без курьезов. Был случай, когда два ротозея при погрузке свалились с пирса в воду, но их быстро вытащили моряки. Отдельные отставшие солдаты, нарушая общий порядок, блуждали на пристани, разыскивая свои части, и так далее. Но все это не помешало своевременно и полностью закончить погрузку».
Погрузка приближалась к концу, когда над портом появились немецкие самолеты. Сначала было два разведчика, они сбросили несколько бомб. Загорелось здание пакгауза. Возникли пожары еще в двух-трех местах. Зарево ярко освещало всю зону порта. Налетела группа в шесть-восемь самолетов, бомбила порт, но потери были незначительные.
К 4 часам утра были погружены и ушли из гавани больше 40 судов. На рейде стояли боевые корабли во главе с крейсером «Красный Кавказ», прикрывавшие эвакуацию от атак с воздуха. В случае необходимости боевые корабли могли поддержать войска огнем своей артиллерии.
Когда вышли корабли с главными силами, моряки предложили следовать с ними и Петрову. Был подобран для этого лучший «морской охотник» и на всякий случай для страховки еще и быстроходный катер. Однако Петров заявил, что он уйдет, когда Одессу оставит вся армия. И только после выхода последних кораблей командующий армией Петров, член Военного совета Кузнецов и начальник штаба Крылов с оперативной группой отошли от причала на выделенном им «охотнике». Они медленно прошли вдоль берега. Грустно было смотреть на взорванные причалы, здания, остатки техники, на одиноко бродивших лошадей, которым не хватило места на кораблях, на пожары, догоравшие в порту.
Петров стоял на палубе возле рубки, когда налетела авиация противника. «Ю-87» стал пикировать и на «охотник», на котором находился Петров. Самолет противника зашел на бомбежку точно и низко, было даже видно, как отделилась от его корпуса черная бомба и неотвратимо неслась к цели. Однако командир ловким маневром в последний момент вывел «охотник» из-под удара. Бомба упала неподалеку, обдав палубу водой. Самолет еще несколько раз заходил и пикировал, но командир так же удачно уклонялся от бомбового удара.