На рассвете 16-го сентября бригада конницы противника (7-ой кавалерийской дивизии) атаковала в Ольгинском части 2-ой донской дивизии, но была отбита. 2-ая донская дивизия преследовала противника на Александровку. 4-ый Назаровский полк, под командой генерала Рубашкина, совершил налет на станции Караванное и Мандрыкино и к вечеру 16-го сентября занял станцию Юзово, где взорвал склады огнестрельных припасов и разрушил железнодорожные сооружения.
16-го сентября 1-ая донская дивизия была оттянута в резерв командира корпуса в район Янисаль; части 3-ей дивизии оставались в Мариуполе для охраны города и порта.
За мариупольско-волновахскую операцию донцы взяли до 5000 пленных, 9 орудий, 1 бронепоезд и много пулеметов.
17-го сентября противник вновь перешел в наступление на Новотроицкое - Ольгинское. Части Донского корпуса стягивались в район Волновахи, с целью окончательной ликвидации красных, группировавшихся севернее Волновахи. По сведениям разведки, противник, силой до 5000 пехоты и свыше 1000 конницы, занимал район Новотроицкого - Ольгинского.
18-го сентября, после упорного боя, 1-ая и 2-ая донские дивизии сбили противника и заняли линию Александровское - Новотроицкая, 2-ая донская дивизия была направлена на преследование противника, но под ожесточенным огнем бронепоезда вынуждена была остановиться.
С рассветом 19-го сентября части Донского корпуса продолжали наступление. 1-ая донская дивизия, совместно с 3-ей донской дивизией, направившей конницу в тыл красным в Еленовку, опрокинула противника на фронте Александровское - Новотроицкое - Ольгинское. Противник бежал к Марьевке, преследуемый частями 1-ой дивизии. Второй отряд боевых судов, под командой контр-адмирала Беренса, пройдя с тралением семь линий минных заграждений, вошел в Мариупольский порт.