Während des Deutsch-Sowjetischen Krieges gehörte die Division überwiegend zur Heeresgruppe Mitte. Die Division war von Mai 1941 bis August 1941 bei der Panzer-Gruppe 3, wechselte dann in der Folge zwischen den unterschiedlichen Panzereinheiten der Heeresgruppe. Am 22. Juni 1941 überschritt sie im Rahmen des XXXIX. Armeekorps (mot.) zusammen mit der 7. Panzerdivision die Grenze bei Kalvarija und bildete bei Alytus einen Brückenkopf über den Njemen. Ende Juni/Anfang Juli war die Division maßgeblich in der Kesselschlacht bei Białystok und Minsk eingebunden, drang am 28. Juni in Minsk ein und stellte die Verbindung zur Panzergruppe 2 her. Die Division errichtete am 8. Juli bei Ulla einen Brückenkopf über die westliche Düna, drang am 9. Juli in Witebsk ein und näherte sich am 13. Juli der Stadt Welisch. Danach war die Division Ende Juli im Raum von Demidow an der Kesselschlacht bei Smolensk beteiligt. Ab 2. Oktober griff die Division im Verband des LVII. Armeekorps aus dem Raum Roslawl gegen Juchnow an. Im November und Dezember 1941 kämpfte die Division während der Schlacht um Moskau im Verband des LVII. Armeekorps im Raum Borowsk.