Дивизия формировалась в Кубинке на основании директивы НГШ № орг/524661 от 08.07.1941 года и приказа НКО № 00394 от 10.07.41 г. на базе 119-го танкового полка и отдельного батальона связи 59-й танковой дивизии, прибывшей с Дальнего Востока. 20.07.1941 года в дивизию передан корпусной мотоциклетный полк расформированного 26-го механизированного корпуса, ставший мотострелковым полком, и получен артиллерийский дивизион 76-мм орудий из 102-й танковой дивизии.
В рамках Рославльско-Новозыбковской наступательной операции, 29.08.1941 года дивизия сосредоточилась в районе Ореховского, утром 30.08.1941 года начала выдвижение в район, к исходу дня части дивизии вступили в бой с танковыми частями 17-й танковой дивизии противника в районе Чеховка, Карбовка (северо-восточнее Погара), вела бои в том же районе до 04.09.1941 года, сорвав наступление врага на Трубчевск. Затем была полуокружена вражескими частями, прорвалась из окружения к 07.09.1941 года.
На 28.09.1941 года дивизия определена в резерв фронта с дислокацией в районе Пильшино, Красное, в готовности к контратакам совместно с 287-й стрелковой дивизией на Жуковку, Почеп, Погар.
Во время операции «Тайфун» дивизия 04.10.1941 года вступила в бой с врагом на рубеже посёлков Малая Бошинка — Рудаки (южнее Карачева). К 06.10.1941 года была окружена, из окружения вышла, сосредоточилась в районе станций Манаенки и Арсеньево для погрузки и отправки в Тулу, куда поступила к концу октября 1941 года.
26.10.1941 года 108-й мотострелковый полк вместе с мотострелковым батальоном 11-й танковой бригады был отряжён для обороны Плавска, однако части не успели подойти и Плавск был занят без боя.
В начале ноября 1941 года прибыла в Венёв на переформирование в моторизованную. 10.11.1941 года дивизия, после продолжительного периода действий без материальной части, должна была получить из Москвы КВ-1 — 10 штук и Т-60 — 20 штук. Однако, переформирование не было закончено и 14.11.1941 дивизия была возвращена на фронт, 17.11.1941 года вступила в бой юго-восточнее Тулы. C 21.11.1941 года вела тяжёлые бои в районе Венева