2 września dywizja została skierowana do wsparcia wojsk walczących w rejonie Mławy (patrz: bitwa pod Mławą). 8 DP dotarła w rejon ześrodkowania o świcie 3 września. Na skutek często zmienianych rozkazów, pogubienia się jej pododdziałów, a także działań dywersantów na tyłach, została rozbita. Jedynie 21 pułk piechoty zdołał wykonać wyznaczone mu cele (uderzenie na Przasnysz w celu odciążenia Mazowieckiej Brygady Kawalerii). Ostatecznie brak kontaktu z dowództwem dywizji oraz wycofanie się pozostałych sił polskich w kierunku na Modlin zmusił dowódcę 21 pułku piechoty płk. dypl. Stanisława Sosabowskiego do wydania 4 września rozkazu o odwrocie podległych mu sił na Warszawę.