Дивизия была создана 29 июля 1941 года путём переформирования 131-й моторизованной дивизии. При этом в оперативных сводках она продолжала фигурировать как 131 мд. На 31 июля войдя в подчинение 19МК. Дивизия в составе 5А генерала Потапова М.И. веля оборонительные бои в районе Коростеня имея против себя части XVIIAK противника (62, 79, 298пд).

Перейдя 29 июля в наступление из района Остап в направлении Радогощи дивизия заняла Радогощу и продвинулась в направлении 2км с-в Охотовки.

5 августа 5А совершала перегруппировку. 131сд после смены ее частями 193сд была выведена в резерв в район Соловьи. После приведения себя в порядок должна была занять оборону на стыке 193 и 195сд в районе Чигирин, Кожуховка. 8 августа противник продолжая наступление выбил наши части из Коростеня. Остатки 19МК перемешавшись с частями 31СК отошли из города. К частям 131сд присоединились остатки 43тд. После боев в районе Чигирин части 131сд отошли в район Криница, подчиняясь теперь 31СК. Потери дивизии в бою 8 августа оставили 186чел.

С 10 по 20 августа дивизия занимала рубеж Шандры, Михайловка ведя оборонительные бои в составе 31СК. В связи с решением на отвод 5А за р. Днепр от 19 августа дивизии 5А стали готовиться к отходу за Днепр. С наступлением темноты 21 августа части 5А начали отход. 131сд на своем автотранспорте двигалась по маршруту Народичи, Александровка, Плехово и к утру 23 августа сосредоточилась в районе Незаможняя, Красная Гута. К 25 августа дивизия отошла за Днепр, но в связи с захватом противником переправы через Днепр у Окуниново и прорыва противнику к Десне у Остера 131сд вошедшую в подчинение 22МК была направлена для атаки вражеского плацдарма наступая вдоль Десну на юг в направлении Остер.

Плацдарм противника ликвидировать не удалось, хотя его размер был существенно уменьшен. С 30 августа 131сд вошла в подчинение 37 и к 1 сентября занимала рубеж сев. Новоселки, между 22МК и 87сд.

С 4 сентября противник сосредоточивший на плацдарме пехоту LIAK (98, 262, 111, 113пд) перешел в наступление. К 6 сентября противник вышел к Десне у Остера. К исходу 7 сентября 131 сд занимала рубеж(иск.) Выселки, сев.-вост. окр. Чернин. К утру 10 сентября части 27 ск (87, 41, 171 сд и 131 мд) в течение ночи, выполняя приказ отошли на рубеж вост. берег р. Десна, Воропаево, Тарасовичи, занимал новые оборонительные рубежи. Дивизия заняла рубеж Крихаево, Свиноеды. Однако севернее фронт обороны 5А был уже полностью взломан и ее части могли вести только сдерживающие бои отходили на восток. 131сд еще удерживала рубеж по Десне, но в ее тылу 62 и 79пд противника практически беспрепятственно продвигались на восток-ю-в выходя на тыловые коммуникации 37А.

13 сентября части 79пд противника заняли Кобыжча, а к 15 сентября прорвались глубоко в тыл частей 37А заняли Яготин. 15 сентября же в районе Лохвицы соединились части 1 и 2 Тгр окружив основные сили 21,5, 37 и 26 армий ЮЗФ. Лишь 18 сентября 37А получила приказ прорываться на восток. К этому моменту остатки 27СК ведшего БД на левом берегу реки отходили к Киеву в район Бровары. После получения приказа на выход из окружения части 37А повели ожесточенные атаки на вражеский заслон в районе Березани наступая вдоль жд КИев-Полтава. Однако организованно выйти из окружения частям 37А не удалось. Остатки армии были зажаты на берегу Днепра в районе Переслава, где и были разгромлены.

Командир дивизии полковник Морозов вышел из окружения и был назначен командовать 339сд на Южном фронте.

Официально расформирована 27 декабря 1941 года.