У складі 16-о МК брала участь у боях у складі Південного фронту за Бердичів та Козятин. До кінця липня 240-ва МТД була розділена на три частини — одна залишалася у складі 16-о МК, інша опинилася у складі 18-ї Армії, ще одна частина вела бої на фастівському напрямку. У кінці липня 1941 року основна частина дивізії разом з корпусом потрапила в Уманський котел та була розгромлена. З полону вдалося вийти частині бійців та офіцерів на чолі командира дивізії І. В. Горбенко.