На 22 июня 1941 года дислоцировалась в Ленинакане. Принимала участие в Иранской операции 1941 года. В конце июня 1941 года развёрнута для обороны побережья Чёрного моря от Гагры до Сухуми, с декабря 1941 года от Лазаревского до Сухуми. В мае 1942 года передислоцирована в район Сочи. В 1942—1943 гг. штаб дивизии размещался в здании средней школы № 9 имени Н. Островского г. Сочи. В школе создан музей 20-й горнострелковой дивизии. Ветераны ВОВ, воевавшие в дивизии на протяжении многих лет были гостями школы.