La grande unità venne ricostituita come Corpo d'armata di Investimento di Tobruk il 10 luglio al comando del generale di corpo d'armata Enea Navarini, con le Divisioni autotrasportate "Brescia" e "Pavia" e la Divisione motorizzata "Trento" e schierata nella zona antistante Tobruk per partecipare all'investimento della piazzaforte, riassumendo, il 28 luglio, la denominazione di Comando XXI Corpo d'armata. L'11 settembre, eliminati gli elementi della cinta difensiva esterna, i reparti del XXI Corpo d'armata si portarono a distanza di attacco, ma furono costretti a ripiegare da forti contingenti corazzati nemici. La grande unità attaccata a sua volta su due lati resistette validamente per più giorni, ristabilendo infine la situazione il 25 novembre, ma i ritorni offensivi inglesi si ripeterono il 28 novembre e nei primi giorni di dicembre, ma senza risultati apprezzabili fino all'8 dicembre, quando il XXI Corpo d'armata, nel quale era stata inquadrata anche la Divisione "Bologna", fu costretto ad arretrare sulla linea di Ain el Gazala, anch'essa abbandonata dopo violenti combattimenti e le unità dipendenti sempre sotto l'incalzare avversario, ripiegarono prima a Bengasi e poi su Agedabia.