Im Frühjahr 1941 wurde die 16. Infanterie-Division (mot.) nach Ungarn verlegt, um von dort aus am Balkanfeldzug gegen Jugoslawien teilzunehmen. Im Frühsommer 1941 stand sie im Verband der Panzergruppe 1 der Heeresgruppe Süd für den Überfall auf die Sowjetunion bereit. Nachdem die Stalinlinie im Juli 1941 bei Lubar durchbrochen wurde, kam es bei Nowo Archangelsk, Swerdlikowo und Dobrowodje zu schweren Kämpfen. Im August 1941 stieß die Division über Nikolajew und Kriwoi Rog in der Ukraine zum Dnepr vor. Im September 1941 war sie Teil des deutschen Angriffs auf Kiew. Den Winter 1941/1942 verbrachte sie in der Winterstellung in der Nähe von Kursk. Die Panzer-Abteilung 116 wurde ihr ab Mai 1942 unterstellt. Im Sommer 1942 nahm die 16. Infanterie-Division (mot.) an der Offensive auf Woronesch teil. Kradschützen der Division überschritten im Juli 1942 den Don bei Semiluki und brachen zusammen mit der Infanterie-Division (mot.) „Großdeutschland“ nach schweren Häuserkämpfen den sowjetischen Widerstand im Westteil der Stadt, konnten den Fluss Woronesch aber erst nach harten Kämpfen überwinden.