Le 23 juillet 2023, les forces russes ont lancé un nouveau tir de missile sur Odessa lors de leur invasion de l'Ukraine.

La frappe a partiellement détruit la cathédrale de la Transfiguration du Sauveur, la plus grande église orthodoxe d'Odessa appartenant à l'UOC-MP. La Maison des scientifiques et un certain nombre d'autres bâtiments du centre historique d'Odessa ont également été endommagés. Au total, 44 bâtiments ont été endommagés, dont 29 monuments du patrimoine culturel. L'attaque a fait 21 blessés. Deux personnes ont été tuées.

Le 17 juillet 2023, l'accord sur les céréales a expiré et le ministère russe des affaires étrangères a annoncé que l'accord sur les céréales serait résilié le 18 juillet, sans renouvellement de l'accord, en vertu duquel des céréales étaient exportées à partir de trois ports ukrainiens de la mer Noire, dont le port d'Odessa. Odessa a ensuite fait l'objet d'une série d'attaques de missiles pendant plusieurs jours consécutifs.

Le 17 juillet 2023, une explosion se produit sur le pont de Crimée. La Russie a qualifié ses prochaines attaques contre les ports ukrainiens de "frappes de représailles".

Dans la nuit du 18 juillet 2023, la Russie a attaqué Odessa à l'aide de drones iraniens Shahed et de six missiles Kalibr lancés depuis des navires russes en mer Noire. Le commandement opérationnel de l'AFU Sud a déclaré que tous les missiles avaient été détruits, mais que leurs débris et l'onde de souffle avaient endommagé les infrastructures portuaires de la ville et plusieurs résidences privées, et qu'une personne avait été blessée.

Dans la nuit du 19 juillet, Odessa a de nouveau été bombardée. La Russie a de nouveau utilisé des drones kamikazes, mais cette fois-ci avec des missiles Kh-22 et P-800 Onyx. Conçus comme des missiles antinavires, les missiles Onyx, en raison de leur vitesse élevée et de leur faible altitude, se sont avérés être des cibles extrêmement difficiles pour les défenses aériennes ukrainiennes et étaient presque impossibles à abattre. L'attaque du 19 juillet a endommagé les terminaux céréaliers et pétroliers du port d'Odessa, un entrepôt de tabac et plusieurs bâtiments résidentiels. Selon le président ukrainien Volodymyr Zelensky, des céréales destinées à la Chine ont été détruites lors de cette attaque. Douze personnes ont été blessées au cours de cette attaque. M. Zelensky a qualifié cette attaque de "tentative à peine plus importante de la part de la Russie pour blesser Odessa au cours de la guerre à grande échelle". Le ministère russe de la défense a déclaré que l'attaque avait été menée "contre des installations de l'industrie militaire, des infrastructures de carburant et des dépôts de munitions", tandis que Mediazona a noté que la propagande russe avait cette fois-ci, comme d'habitude, tenté de justifier les attaques contre des installations civiles en les qualifiant d'"infrastructures militaires".

Dans la nuit du 20 juillet, la troisième attaque russe consécutive sur Odessa a eu lieu. Selon les militaires ukrainiens, l'armée russe a tiré cette fois 19 missiles et 19 drones kamikazes sur Odessa et Mykolaiv, tandis que l'IAP ukrainien a détruit 18 cibles aériennes. Dans le même temps, Odessa a été attaquée par 20 "cibles aériennes". Selon les autorités ukrainiennes, cette attaque a fait 4 blessés et 1 mort. L'attaque a provoqué un incendie de 300 mètres carrés dans le centre-ville. Des bâtiments du centre historique de la ville ont été endommagés, notamment les bâtiments du musée littéraire et du musée archéologique d'Odessa. Le ministre ukrainien de la culture, Oleksandr Tkachenko, a fait remarquer que les bâtiments endommagés appartiennent au site du patrimoine mondial de l'UNESCO - le centre historique d'Odessa. Le bâtiment du consulat chinois à Odessa a également été endommagé par l'attaque russe.

Le 22 juillet 2023, l'UNESCO a condamné les attaques contre les sites du patrimoine culturel, notant qu'un bâtiment historique à Lviv a été détruit dans l'une des attaques il y a tout juste quinze jours. L'UNESCO a également noté la destruction du Centre d'art populaire et d'éducation artistique de Mykolayiv.

Dans la nuit du 23 juillet, l'armée russe a lancé une nouvelle attaque sur Odessa. Selon l'AFU, 19 missiles de 5 types ont été utilisés : 5 missiles Onyx, 3 Kh-22, 4 missiles Kalibr, 5 Iskander-K et 2 Iskander-M. L'AFU a déclaré avoir réussi à détruire 9 missiles : quatre Kalibr et cinq Iskander-K.

L'attaque a endommagé des infrastructures portuaires, au moins six bâtiments résidentiels et des dizaines de voitures. 29 monuments du patrimoine culturel ont été plus ou moins endommagés.