С августа 1939 — командир 146-й стрелковой дивизии Киевского особого военного округа. Во главе её участвовал в Походе РККА в Западную Украину и во вводе советских войск в Бессарабию. В ноябре 1940 года Герасимов окончил Высшие академические курсы при Академии Генерального Штаба РККА, после чего продолжил командовать дивизией.