Сформирована в Уральском военном округе (УрВО), город Челябинск, в июле — августе 1940 года как 174-я стрелковая дивизия.

В июне 1941 года в УрВО с непосредственным подчинением Ставке ВГК была развёрнута 22-й армия (22 А). По директиве Генерального штаба РККА 22 А в составе управления и двух стрелковых корпусов 51-го, 62-го (шести стрелковых дивизий, 51 ск: 98-я, 112-я, 153-я и 62 ск: 170-я, 174-я, 186-я) передислоцировалась с УрВо на оборонительный рубеж Идрица — Себеж — Дретунь — Витебск, то есть в укреплённые районы Себежский и Полоцкий. 174сд была 18 июня 41г. погружена в эшелоны на ст. Чебаркуль и отправилась вместе с другими соединениями УрВО на запад.

Начало войны дивизия встретила эшелонах двигающихся к западной границе СССР. 22 июня головные эшелоны дивизии прибыли в Свердловск, а 27 июня 41г. дивизия начала разгружаться в Полоцке.

Впервые в бой дивизия вступила 29 июня 1941 года в районе Полоцка в составе 22 А, находившейся в подчинении СВГК (Второй стратегический эшелон), на рубеже обороны Дисна — Улла и Полоцкого укреплённого района. Сам Полоцкий УР был подчинен командиру дивизии комбригу Зыбину. Но полностью дивизия еще только сосредотачивалась в Полоцком УР. К исходу 29 июня прибыло 15 эшелонов с частями дивизии. Приведя к исходу 30 июня Полоцкий УР в боевую готовность 174сд стала ждать атак врага. Один сп (628) дивизии располагался как резерв 22А в районе Невеля. Оборону 174сд в Полоцком УР поддерживал 56кап и 390гап. В состав дивизии так же вошли три отмобилизованных батальона из состава 17сд и сводный полк из 50сд, ранее до войны располагавшимися в районе Полоцка. Укомплектовывать эти части пришлось также отступавшими из Литвы группами бойцов и командиров, которые были деморализованы поражениями и разбегались при первом появлении противника. Так 4 июля при приближении роты мотопехоты в районе ст. Фариново имеющей всего несколько орудий пто сп из состава 50сд разбежался. Для стабилизации положения командир дивизии был вынужден ввести в бой резерв.

7 июля 628сп находившийся в резерве был брошен в район Дриссы, где противник захватил плацдарм на участке 98сд. В бою у Барковичей погиб командир этого полка Павлюк. Дивизии удавалось успешно сдерживать фронтальные атаки на Полоцкий УР, но угроза пришла с севера. К 12 июля части XXIIIAK (86 и 206пд) противника наступая с Дрисского плацдарма подошли по северному берегу Двины к Боровуха. Противник также предпринял атаку вдоль южного берега Двины у Усвица.

Вплоть до 14 июля 41г. части дивизии Зыгина успешно держались в Полоцком УР. К этому времени моторизованные части противника уже ворвался в Витебск,а на стыке с правофланговой 98сд 19тд немцев прорвала фронт и двигалась на НЕвель. Немецкие танки захватили тыловую станцию Дретунь, где находились артиллерийские склады армии. Большая часть артиллерийских снарядов уже была израсходована, а боезапаса для наиболее многочисленной 122мм артиллерии дивизии практический не осталось. С севера к Полоцку подходили части 206 и 86пд противника. С южного берега Зап. Двины у ст. Фариново перешли в наступление части VIAK(26 и 6пд). Противник вел артиллерийский обстрел Полоцка. Ввиду угрозы полного окружения частей дивизии в Полоцке и исчерпания сил и средств для активной обороны командир дивизии вечером попросил командование армии разрешения на отвод частей дивизии для спасения людей и материальной части.

Получив приказ от штаба 22-й армии оставить Полоцкий укрепленный район и отойти на линию железной дороги Полоцк - Россоны - Идрица - Псков, смыкая свой правый фланг, с левым флангом 98сд у р. Дрисса. Подорвав мосты,склады и нефтебазу в Полоцке подразделения 174 СД с приданными частями организованно, по «маякам», сосредоточились в походные колонны и в ночь с 15 на 16 июля 1941 года начали отходить в направлении Невеля между параллельными клиньями LVIIMK и XXXIXMK вермахта, по маршруту Труды, Большое Ситно, Смоляниново. Достигнуть отрыва от противника 174сд позволила в первую очередь самоотверженность гарнизонов ДОТов Полоцкого укрепленного района. Бойцы некоторых ДОТов вели огневой бой с наступающей пехотой 23-го АК противника до 19 июля 1941 г.

К 20 июля дивизия пробиваясь из окружение вышла в район Сороки. В ночь на 21 июля части 174сд прорвали кольцо окружения и вышли в район 30км вост. Невеля. После выхода из окружения части 62СК генерала Карманова (174, 186сд) были направлены для занятия рубежа оз.Секуй, оз. Поречье, оз.Леностово. 23 июля противник потеснил части 174сд в районе Шипулино, Губино. В расположение 62СК 25 июля вышли остатки 134сд (около 1500чел.), разбитой под Витебском. 174сд занимала рубеж оз. Секуй, оз. Одгаст. Из-за угрозы обхода Великих Лук с юга и окружения частей 62СК выдвинутых в р-н. оз. Одгост в ночь на 27 июля 174 и 186 сд были отведены на р. Кунья. Отражая наступление противника на новом рубеже в ночь на 31 июля дивизия была отведена на рубеж оз. Сорито, оз. Псово.

Отразив атаки на Великие Луки в начале августа 41г. 22А и противостоящие ей части L и XXIII немецких армейских корпусов перешли к обороне. На 20 августа дивизия занимала оборону на левом фланге армии на рубеже х. Моховики, Букатино. 21 августа соединения 22А перешли в частное наступление. Наступательные задачи ставились практически всем дивизиям армии, в том числе и 174сд , которая перешла в наступление в направлении Морозово, Нестерово. Продвижение наших войск было небольшим, не боле 1-2км. Но на беду командования 22А имено в это время немецое командование заканчивало подготовку к своему наступлению на этом участке фронта. Утром 22 августа немецкие 102 и 256пд атаковали левофланговую 186сд и вынудили ее к отходу на север. В прорыв были введены 19 и 20 тд, которые вышли к жд Великие Луки-Ржев и заняли ст. Кунья, тем самым перерезав пути снабжения 22А. Введенные резервы изменить ситуацию не смогли. 174сд атакованная крупными силами противника на участке Подол, Заболотье понесла большие потери и была вынуждена отойти со своих позиций. 25 августа 1941 года Великие Луки были взяты, однако направление на север от Великих Лук через болота и леса оставалось свободным и по нему из окружения вышли понесшие большие потери части 22А. К 28 августа дивизия из окружения вышли не более 400чел из состава 174сд дивизии при одном 122мм орудии.

Затем 174сд вела ожесточённые оборонительные бои у городов Великие Луки и Андреаполь, где во взаимодействии с другими соединениями армии остановила наступление немецко-фашистских войск.

В октябре 41г. после начала немецкого наступления на Москву войска 22А отошли с рубежа Зап. Двины на рубеж Волги. 174сд была выведена в резерв 29А, после чего переброшена к 16 октября к г.Старица. Моторизованные части противника наступая на Калинин смогли захватить Старицу образовав плацдарм на зап. берегу Волги. Дивизии вместе с 243сд была поставлена задача ликвидировать этот плацдарм. Однако атаки 174сд на Старицу были отражены немцами.

Затем Калининского фронта участвовала в Калининской оборонительной операции 1941 года.

В ходе контрнаступления под Москвой и последующего общего наступления советских войск на западном направлении зимой 1941/42 годов вела боевые действия в составе 29-й, затем 30-й армии Калининского фронта. За проявленные личным составом формирования в боях с немецко-фашистскими захватчиками отвагу, стойкость и героизм была награждена почётным званием «Гвардейская» и преобразована в 20-ю гвардейскую стрелковую дивизию (17 марта 1942 года).