Дивизия сформирована в июле 1941 года на базе 52-й танковой дивизии.

15 июля вступила в бой на Западном фронте войдя в группу генерал-лейтенанта Рокоссовского. К исходу 18 июля части 101тд сосредоточились в районе Шамлино, Хаблино. Мсп был выдвинут на р. Вопь. 19 июля части дивизии атаковали противника в районе с-з Ярцево. Атака была встречена танками противника закопанными в землю по башню и использовавшиеся как огневые точки пто. Наступление было неудачным, потери составили около 40 танков. На следующий день планировалось повторить атаку теперь не атакуя в лоб, а совершив более глубокий отход позиций противника. Однако в ночь на 22 июля дивизия была выбита контратакой противника за р. Вопь.

На 23 июля насчитывала 6982чел. л.с., 7 КВ, 21 БТ, 104 Т-26, 16 БА, 587 грузовых машин, 104 специальных машин, 34 трактора, 25 76 мм орудий, 29 45мм пушек пто, 12 37мм зен. орудий, 17 зен. пулемета, 12 82мм миномета.

В конце июля немецкие войска предприняли попытку выбить части 38сд из Ярцево, но в результате ожесточенных боев восточная часть Ярцево осталась за нами. К исходу 3 августа 101тд занимала оборону по р. Вопь на участке от Новоселье до Ярцево. С 7 августа группа Рокоссовского перешла к обороне на достигнутых рубежах.

12 августа 18мсп 101тд атаковал противника в направлении Мягченки, продвинувшись немного полк закрепился на достигнутом рубеже.

С 17 августа в составе 19А наступает на Духовщину. В ходе атаки 17 августа заняли Приселье. Т.к. наибольший успех обозначился на стыке 91 и 50 сд, то с 18 августа в бой на участке 50сд введен 202тп с задачей наступать на Сущево. Остальные части дивизии без тп форсировали р. Царевич и закрепились на противоположном берегу. 20 августа 101тд продолжала наступать в направлении Кровопусково. К исходу 24 августа отбив несколько контратак противника дивизия занимает рубеж Скачкова, Новоселье.

Августовское наступление на Духовщину длилось до 31 августа. Серьезного продвижения армия не достигла понеся при этом большие потери. Всего продвижение с плацдармов на р. Вопь не превышало 7-8км. Однако и немецкие войска понесли тяжелые потери отражая наши атаки. Противник был вынужден вводить в бой свои последние моторизованные резервы - 7тд и 14мд. Дискуссия в верховном командовании немецкой армии была решена в пользу удара на юг в тыл ЮЗФ не в последнюю очередь из-за того, что моторизованные части 3ТГр из-за понесенных потерь от длительного сидения в обороне к концу августа 41г. вряд ли были способны к операциям стратегического масштаба.

1 сентября после небольшой паузы 19А вновь перешла в наступление. 101тд удалось немного продвинуться и выйти в район ю-в Осипова, вост. окр. Холм. Бои длились до 8 сентября. Общим итогом наступления было совсем небольшое продвижение в западном направлении около Кровопусково.

По состоянию на 1 сентября 1941 года входила в состав 19-й армии Западного фронта.

16.9.1941 года переформирована в 101-ю мотострелковую дивизию.