Влітку 1944 вела оборонні бої в Румунії та Молдові. У серпні, з початком масштабної другої спроби Червоної армії прорватися на південному фланзі німецько-радянського фронту, 370-та піхотна дивізія була вщент розгромлена й фактично припинила існування. Рештки формування пішли на доукомплектування 76-ї піхотної дивізії та повторне формування 15-ї піхотної дивізії. Офіційно 370-та піхотна дивізія розформована 9 жовтня 1944 року.