Дивизия формировалась по постановлению № ГКО-207сс от 19.07.41. О формировании новых дивизий. ...

309 сд - ОрВО - дислокация Курск - к 26.07.41.

К 6 августа сформированная дивизия была погружена в Курске в эшелоны и отправилась на фронт в расположение Резервного фронта. Выгрузившись на ст. Пятница дивизия выдвинулась в расположение 24А РезФ. 24А генерал-лейтенанта Ракутина К.И. с середины июдя вела ожесточенные наступательные бои против Ельнинского выступа противника. Командование не спешило вводить в бой свежесформированные подразделения, поэтому совершив марш в течении 12-13 августа дивизия расположилась в районе Озерище, Филатово, Шеметово, в ближнем тылу. Справа и слева вели ожесточенные бои старожилы боев за Ельню 19сд и 120сд. Дивизия была введена в бои на спокойном участке на стыке 19 и 120сд и первое время занималась изучением поля боя.

Первое крещение в бои дивизия получила 16 августа когда части 24А предприняли вечернюю атаку. В бою участвовал всего один сп. Удалось несколько продвинуться в направлении Пауково, Вараксино. Командование считало действия дивизии неудачными, атакующий в районе Вараксино стрелковый полк свежей дивизии разбитым. Часть позиций, переданных 19сд с которых дивизия начала атаку в итоге беспорядочного отхода полка оказались захваченных противником, с которых немцы стали вести фланкирующий огонь по тылу 19сд, сорвав и ее атаку. Прежде чем вводить дивизию в бой было решено провести подготовительную работу по обучению частей дивизии.

19 августа 955 сп и 959 сп перешли в наступление но имели незначительное продвижение. 20 августа продолжая наступление дивизия вышла на рубеж вост. окраина Клематино, вост. окр. Пауково.

В течении 25-29 августа 24А временно прекратив атаки на Ельню готовилась к новому наступлению. К утру 30 августа 303сд заняла исходный рубеж для наступления Клематино, Пауково.

Начав наступление утром 30 августа дивизия левофланговым 959сп овладела высотой 249,0. На второй день наступления продвижение было минимальным. 1 сентября продвинуться также не удалось (потери составили более 600чел., что примерно в два раза выше потерь других дивизий 24А в этот день). После нескольких дней безуспешных боев части 309сд 5 сентября сломили сопротивление противника и овладели Мелихово.

5 сентября противник решил отвести свои части из Ельнинского выступа. Преследуя отходящие части противника к утру 6 сентября части дивизии вышли на южную окраину Ельни, после чего части дивизии были выведены в резерв фронта в район Брыкино. Вскоре заняла участок обороны в составе 24А Брыкино, Спас Негода, Бол. Негода. В середине сентября понесшей большие потери дивизией, было получено пополнение 1782чел..

В октябре 1941 года дивизия попала в окружение под Вязьмой. На 1 октября 1941 года дивизия воевала в составе 24-й Армии. Оборонялась в 15 км севернее г. Ельня. В результате нескольких атак немцев дивизия понесла очень большие потери, в том числе среди командования дивизии и стрелковых полков. По имеющимся сведениям из вяземского котла смогли прорваться только 180 человек из состава дивизии, в том числе командир дивизии полковник Ильянцев (был назначен начальником Ташкентского пехотного Краснознаменного училища имени В.И. Ленина).

Приказом Народного комиссара обороны Союза ССР № 00131 от 27 декабря 1941 года 309-я стрелковая дивизия была исключена из состава Красной Армии как погибшая в боях.