Дивизия формировалась в составе 5МК в Забайкалье. 13тд формировалась на разъезде № 76 на базе 15-й легкотанковой бригады, с добавлением 193-го огнеметного танкового батальона 33-й химической бригады.

По предвоенным планам предполагалось использовать 16-ю армию, в состав которой входил 5-й МК, на западном театре боевых действий. Весной 1941 года командование РККА приступило к реализации этих планов. 26 апреля Генштаб отдал предварительное распоряжение Военному совету Забайкальского военного округа быть готовым к отправке на Запад 5-го механизированного и 32-го стрелкового корпусов 16-й армии. Вместе с 5-м мехкорпусом отправлялась и отдельная 57-я танковая дивизия. Распоряжение Генерального штаба о начале выдвижения к западной границе 16-й армии поступило 25 мая 1941 года. Первым в армии отправлялся 5-й мехкорпус.

25 мая 1941 года штабом корпуса был получен приказ о погрузке его частей и соединений в железнодорожные эшелоны и их отправке в западном направлении в составе 16-й армии. В тот же день, с наступлением темноты, началась погрузка частей в эшелоны. С 4 по 14 июня были отправлены все 43 эшелона 13-й танковой дивизии. Среди личного состава был распространен слух, что войска «едут на войну с Турцией». Конечная станция движения не сообщалась. Среди высшего командного состава ходили сведения о якобы имевшихся планах сосредоточения корпуса в Закавказском военном округе, а затем, по ходу движения эшелонов на запад, — в Орловском военном округе. Так или иначе, эшелоны корпуса с 21 июня начали прибывать в Киевский Особый военный округ.

Экипажи ехали в закрытых теплушках. Эшелоны следовали мимо крупных станций и останавливались только на глухих перегонах и малозначительных станциях. После 14 июня скорость движения поездов значительно увеличилась. Интересны и маршруты, которыми двигались эшелоны корпуса. Кроме Транссибирской железнодорожной магистрали, использовался маршрут Туркестано-Сибирской магистрали. Так, один из танковых батальонов 17-й танковой дивизии встретил 22 июня на станции Арысь близ Ташкента.

Согласно директиве Наркома Обороны СССР и начальника Генерального штаба РККА командующему войсками КОВО № 504206 от 12 июня 1941 года для разгрузки прибывающих соединений 5-го мехкорпуса назначались: для управления, 13-й танковой, 109-й моторизованной дивизий — станция Бердичев; 17-й танковой дивизии — станция Изяславль. Там предполагалось и дислоцировать соединения.

К исходу 26 июня 1941 года корпус сосредотачивался в районах: 109-я моторизованная дивизия — Оструг, 17-я танковая дивизия — Изяславль, 57-я танковая дивизия — Шепетовка.

В этот день поступил новый приказ, перенацеливавший 16-ю армию с Юго-Западного на Западный фронт, в район Орша—Смоленск.13-я танковая дивизия разгрузила 5 эшелонов (1 стрелковый батальон, 2 саперные роты, разведывательный батальон, батарея зенитного дивизиона, батальон связи, управление дивизии).

Получив 26 июня распоряжение па переброску 16-й армии на Западный фронт уже разгрузившиеся части 5-го механизированного корпуса начали грузиться вновь. Так, 8-й мотоциклетный полк в составе 30 танков и бронемашин из Шепетовки был переброшен в Оршу: Успел разгрузиться и 13-й разведывательный батальон, отдельными подразделениями даже поучаствовавший в боях за Оструг, а также некоторые другие части. Те эшелоны 5-го мехкорпуса, которые еще не успели прибыть на Украину, поворачивались в дороге и двигались в сторону Орши.

В конце июня части 5-го мехкорпуса начали сосредотачиваться в Белоруссии. К 29 июня выгрузились на станции Орша: из 17-й танковой дивизии — 5 эшелонов (рб, 1-й тб 33-го тп, озад), 13-й танковой дивизии — 4 эшелона (артполк), 109-й моторизованной дивизии — 2 эшелона (инженерный батальон).

Подготовка мощного контрудара yа западном направлении совпала с назначением командующим Западным фронтом Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко. А.И. Еременко пишет об этом так: «Идея контрудара, подсказанная Ставкой, шла вразрез с теми мероприятиями, которые намечались до вступления Тимошенко в командование фронтом».

Наличие техники в 5МК на 6 июля 1941 года
	КВ	Т-34	БТ	Т-26	XT	Т-37/38	Всего:	БА
13тд	7	10	238	112	26	48	441	97
17тд	-	-	237	130	35	11	413	74
109мд	-	-	113	-	-	-	113	11
	Мотоциклы	Автомобили	Тракторы
13тд	60	1034	80
17тд	123	1429	72
109мд		285	9
Всего:	366	2892	177

Анализ известных источников позволяет судить, что к наступлению на центральном участке советско-германского фронта первоначально привлекался один 7-й механизированный корпус, который к концу июня сосредоточился в районе Лиозно. 5-й механизированный корпус в этот момент находился в железнодорожных эшелонах.

Еще 3 июля начальник штаба Западного фронта генерал-лейтенант Маландин подтвердил только что прибывшему штабу 5-го механизированного корпуса оперативную подчиненность управлению 16-й армии в Смоленске. Штабу корпуса предлагалось разместиться в Красном и закончить сосредоточение своих частей в лесах района Красное, Дубровиyо, Гусино к исходу 4 июля 1941 года. При этом внимание командования соединения обращалось на Пропойское и могилевское направления, но отнюдь не на лепельское. Директивой Западного фронта вечером 4 июля 1941 года 5-й механизированный корпус был передан из состава 16-й армии в 20-ю. Тогда же 5-й механизированный корпус получил приказ совершить марш в исходный район для наступления (Девино, станция Стайки, Ореховск). Готовность корпуса в этом районе определялась к 6 часам утра 5 июля. Однако задержка сосредоточения частей 5-го корпуса перенесла общую готовность армейского наступления на сутки позже. В соответствии с оперативной сводкой штаба Западного фронта к 20.00 5 июля 1941 года: «5-й механизированный корпус (17-я и 13-я танковые и 109-я моторизованная дивизии) сосредоточен в районе Селекта, Селище, Ореховск.

Из 13-й танковой дивизии к началу боевых действий так и не прибыли разведывательный батальон и батальон связи.

Командование фронта усилило соединение двумя корпусными артиллерийскими полками из состава 69-го стрелкового корпуса 20-й армии, которые находились в районе Орши за боевыми порядками пехоты. Прибытие подразделений 5-го механизированного корпуса в район станций Орша, Красное, Гусино проходило до 8 июля 1941 года. После выгрузки из эшелонов эти части сразу направлялись в бой.

Командарм 20-й армии отдал боевое распоряжение на удар двух мехкорпусов в направлении Лепель, Кубличи в 0 часов 30 минут 6 июля 1941 года. Наступление 5-го корпуса обеспечивала 23-я смешанная авиационная дивизия — которая, впрочем, имела слишком малое количество боевой матчасти для выполнения этой задачи. Справа действовал 7-й механизированный корпус, слева, на борисовском направлении — 1-я моторизованная дивизия, усиленная 115-м танковым полком. Однако локтевой связи с указанными соединениями 5-й мехкорпус не имел. Разрывы между их смежными флангами достигали до 20 километров.

Получилось, что 5-й механизированный корпус был привлечен к армейскому контрудару всего лишь менее чем за двое суток до его начала, в условиях, когда многие его части находились в железнодорожных эшелонах, а основные силы сосредоточены в 70 километрах от исходного района наступления. Поэтому командованию корпуса не было предоставлено времени на приведение частей в порядок, на организацию материально-технического снабжения и на организацию элементарной разведки маршрутов движения и района расположения передовых частей противника, а также взаимодействия с соседями.

Приказ по корпусу на наступление был отдан в 7 часов 15 минут 6 июля 1941 года. Боевой порядок корпуса определялся в один эшелон: 13-я и 17-я танковые дивизии, причем главные усилия сосредотачивались на левом фланге. В резерве командира корпуса имелся отряд из 3-го танкового батальона 16-го танкового полка и 1-го мотострелкового батальона 602-го полка из состава 109-й моторизованной дивизии. Приказом определялась задача дня — разбить противостоящего противника и овладеть Лепелем.

Корпус начал движение в 9 часов 50 минут 6 июля 1941 года по предписанным маршрутам. Сильные дожди, прошедшие накануне и во время марша, сделали грунтовые дороги после прохождения по ним первых же танков совершенно непроходимыми. Темпы продвижения основных механизированных сил сразу оказались крайне низкими. Как вспоминал бывший начальник штаба корпуса В.В.Бутков, средняя скорость движения колонн не превышала 4 километров в час. К 15 часам того же дня в результате огромных усилий танковые дивизии вышли па линию Сенно, Красное Село. Боевое соприкосновение с противником отсутствовало. То, на что не хватило времени перед началом наступления, штабу корпуса пришлось делать в процессе движения войск: проводить разведку, определять районы расположения против-пика, конкретизировать задачи войскам. Однако с самого начала движения войск связь стала то и дело нарушаться. Радиосвязь применялась неумело, а привычные для армии «делегаты связи», передвигавшиеся в танковых войсках на механических средствах застревали в пробках, вязли в размокших от дождя грунтовых дорогах. Это приводило к тому, что штабы соединений своевременно не знали местоположения своих частей и подразделений и не могли оперативно управлять войсками.

Развернувшись в боевой порядок, 5-й механизированный корпус 6 июля нанес удар «кулаком по воздуху», преждевременно обнаружив противнику направление действий и примерный состав своих сил. Главные силы противника находились все еще далеко от исходного пункта наступления советского мехкорпуса. Немецкое командование получило время на принятие необходимых решений и организацию контрмер. С подходом к рубежу Масюки, Обольцы танкопые дивизии встретили организованное сопротивление передовой 17тд из частей XXXXVIIМК из состава 2Тгр. Стремительной атакой танковые части соединений сбили противника с занимаемых рубежей и к 20 часам, продвинувшись в глубину его обороны на 14—16 км, вышли на рубеж: 17-я танковая дивизия — Серкуты, Будно; 13-я танковая дивизия — Замошье, Обольцы, отряд 109-й дивизии — 7 км западнее Вязьмичи.

В итоге наибольший успех имела 17-я танковая дивизия. На главном же направлении темп наступления был значительно ниже. Это обусловливалось тем, что немцы к подходу наших войск успели частично подготовить Обольцы к обороне и пытались удержать их в своих руках. В сложившейся обстановке ввод в бой второго эшелона корпуса (109-й мд) на направлении действий 17-й танковой дивизии мог бы привести к более динамичному развитию успеха. Однако ввиду отставания частей второго эшелона от первого эшелона танковой дивизии на 12 км, низкой скорости их продвижения (4 км/ч) из-за плохих дорог и почти непрерывного воздействия вражеской авиации, эта идея командованием корпуса не была осуществлена.

К исходу 6 июля танки израсходовали почти весь запас горючего (в баках оставалось около 25% заправки).

Проанализировав создавшееся положение, командир 5-го механизированного корпуса принял решение приостановить дальнейшее наступление, в течение ночи на 7 июля дозаправлять боевые машины, уточнить задачи соединениям и с рассветом возобновить наступление. Поскольку колесные машины, обеспечивающие подвоз горючего, к утру 7 июля к частям не прибыли, командиры танковых дивизий возобновили наступление силами передовых отрядов, обеспечив их машины горючим, слитым с баков других боевых машин. Уничтожая отдельные очаги сопротивления противника, они в течение дня продвинулись до рубежа Уздорники, Антополье где встретили организованную оборону. Боем передовых отрядов было установлено, что в полосе наступления корпуса действуют части 12-й танковой дивизии1 XXXXVII моторизованного корпуса, а из показаний захваченных пленных стало известно, что соединения XXXIX моторизованного корпуса врага развивают наступление в направлении Бешенковичи, Витебск.

К исходу 7 июля основные силы 13-й танковая дивизия, используя успех соседа справа, развивала успех на своем правом фланге 26-м танковым полком и вышла на рубеж 6 км западнее Малая Белица, Осановка. Ее 25-й танковый полк и 13-й моторизованный полк, свернутые в колонны, двигались во втором эшелоне. 17-я танковая дивизия с 34-м и 33-м танковыми полками вели бои на рубеже Буй, Малая Белица

.

Одновременно, стремясь улучшить управление войсками, командование корпуса переменило свой КП ближе к боевым порядкам войск, разместив сто в лесу северо-западнее Рясно. Задача но обороне КП была возложена на 8-й мотоциклетный полк. К ночи разведчики корпуса уточняли состав и положение противника перед фронтом наступления соединения. Противник силами до трех пехотных полков при поддержке артиллерии закрепился на рубеже Уздорники, Антополье, создав очаговую оборону глубиной до двух километров.

Успешные действия противника в районе Сенно против 7-го мехкорпуса сильно обеспокоили командование 5-го механизированного корпуса. Группировка противника создала серьезную угрозу правому флангу корпуса, что потребовало выделения ка это направление дополнительных сил. Тем не менее, оценка соотношения сил и средств на направлении действии 5-го механизированного, корпуса, проведенная штабом соединения и доложенная утром его командиру, обусловили его решение на возобновление наступления с утра 8 июля. Предполагался прорыв его поспешно занятой обороны, последующий разгром вражеских частей в Оссовуке, Цотове, Вятках и овладение Лепелем к исходу дня.

Утром 8 июля соединения корпуса возобновили наступление. 13-я танковая дивизия в своей полосе провела пять атак, но успеха так и не достигла. Во второй половине дня она неоднократно подвергалась ударам вражеской авиации и была вынуждена отказаться от дальнейших атак. 17-я танковая дивизия, несмотря на сильное воздействие вражеской авиации, прорвала оборону противника и в течение дня успешно продвигалась вперед. К 8 часам ее 34-й танковый полк вел бой на рубеже Слечки, Будняки.

13-я танковая дивизия под ударами частей 12-й танковой дивизии противника отошла в район Рыжанки, совхоз Видаки, Осановка и заняла там круговую оборону. 17-я танковая дивизия ведя тяжелые бои с превосходящими силами противника, танковые полки дивизии отошли на Малую Белицу, понеся при этом большие потери. Таким образом, в результате предпринятого противником удара войска корпуса были поставлены под угрозу полного окружения.

К середине дня 8 июля завершился первый этап боевых действий под Лепелем. В ночь на 9 июля командующий армией приказал командирам корпусов с утра возобновить наступление и к исходу дня выполнять ранее поставленную задачу. Однако массированные налеты авиации противника задержали выход соединений в исходное положение для наступления. Действиями авиации противника было сорвано наступление частей 13-й танковой дивизии на направлении Толпино, Жуки. Во второй половине дня дивизия приводила себя в порядок и одновременно отражала разрозненные атаки танковых и мотопехотных подразделений врага, пытавшихся овладеть занимаемым ею районом с запада и юго-запада.

В ночь на 10 июля в связи с захватом противником Витебска командующий армией принял решение отказаться от дальнейшего развития контрудара, вывести механизированные корпуса из боя и к исходу дня сосредоточить их в районах, занимаемых ими перед началом боевых действий, с целью усиления обороны стрелковых корпусов первого эшелона армии.

В 5-м механизированном корпусе намеченный удар во фланг наступающему в оршанском направлении противнику силами танковых полков 13-й танковой дивизии (к 10 июля в пей оставалось 77 БТ-7 и 32 Т-26) и усиленного мотострелкового батальона отряда 109-й моторизованной дивизии был также сорван в результате четырехчасового налета вражеской авиации.

Таким образом, к середине дня 10 июля соединения ударной группировки армии окончательно отказались от возобновления наступления. Во второй половине дня соединения корпусов начали отход в указанные им районы сосредоточения.

В более сложных условиях осуществляли отход соединения и части 5-го механизированного корпуса. Особую опасность для корпуса представляли части 18-й танковой дивизии противника, стремящиеся обойти его с юга через Толочин. В сложившейся обстановке командир корпуса принял решение осуществить отход по двум маршрутам через разрыв, образовавшийся между передовыми частями наших войск, занимающих основной оборонительный рубеж армии и основной группировкой войск противника на оршанском направлении. Задача по обеспечению беспрепятственного отхода возлагалась на специально выделенные отряды из состава 109-й моторизованной дивизии (в каждом танковый и мотострелковый батальоны), которые своими активными действиями должны были сковать преследующие части противника. Используя ночное время и лесные массивы, соединения и части корпуса в течение ночи и первой половины дня 11 июля вышли из боя, оторвались от противника и сосредоточились в районе Орехи, Хлусово, Осиповка.

Так бесславно закончился лепельский контрудар. В ходе удара 5-й механизированный корпус потерял значительный количество техники и личного состава. Потери за 8—10 июля составили: в 13-й тд — 82 танка, 11 машин, 3 трактора, 1 бронемашина;

В ночь на 12 июля противник форсировал Днепр южнее Орши и захватил Богушевск развивая наступление на Смоленск. 20-я армия должна была силами 5-го мехкорпуса, 153-й и 229-й стрелковых, 57-й танковой дивизий активными действиями уничтожить прорвавшегося на восточный берег Днепра противника, закрепиться на рубеже Богушевское, река Днепр. Удар должен был наноситься в направлении Островно во взаимодействии с частями 19-й армии, наступавшей на Витебск. 13 июля два отряда 13-й танковой дивизии атаковали противника в направлении Дерюги, Голынки. Основные силы дивизии оборонялись в районе Софиевки.

14 июля Главком Западного направления ставит задачу 20-й армии (в том числе 5-му мехкорпусу и восьми стрелковым дивизиям) — ликвидировать к исходу 16 июля прорыв на фронте Орша, Шклов. 15 июля 1941 года корпус в полном составе совершил передислокацию с оршанского направления в район Гусино, где, перейдя мост через Днепр, развернулся в боевой порядок в районе села Красный. Действуя совместно с 1-й мотострелковой дивизией и 57-й танковой дивизией, в течение 15 и 16 июля участвовал в контрударе 20-й армии в районе Красный. Необходимо отметить, что ввиду ранее понесенных соединениями потерь и поспешности в подготовке самого контрудара цель ею не была достигнута. Контрударная группировка понесла значительные потери, а противник, переправившийся через Днепр, продолжал развивать наступление на Смоленск с юга.

13-я танковая дивизия попала в окружение в районе Андросы, Языково. 18 июля 1941 года дивизия начала выход из окружения в направлении Миганово, Гусино. В район Гусино было выведено около 80—90 танков, остальные были сожжены противником. Левая колонна дивизии вышла на северный берег Днепра. В этот день оперативной директивой № 19 Главком Западного направления приказывает 20-й армии во что бы то ни стало удерживать фронт, сковать противника активными действиями в районе Красный.

19 июля 13-я танковая дивизия отбивала попытки противника переправиться на северный берег Днепра. 17-я танковая дивизия, также занимавшая оборону на северном берегу в районе Дубровка, Чурдесы, станция Гусино, в 5:30 взорвала мост через реку. К 23 июля 5МК сосредоточился в районе: 13тд Казино, Щетники, Иваново; 17тд Иловка, Лаврово, Ленчово; 109мд Модинки, Иловка.

26 июля 5-й мехкорпус, прикрывавший Смоленск с севера, должен был выступить на деревню Вобми для охвата левого фланга 5-й немецкой пехотной дивизии. С конца июля управление 5-го механизированного корпуса объединяло не только «родные» 13-ю и 17-ю танковые дивизии, но и 229-ю и 233-ю стрелковые дивизии 20-й армии. Перечисленные дивизии представляли собой остатки соединений, имевших большие потери в личном составе и технике. Тем не менее, командование окруженной под Смоленском группировки советских войск возлагало па корпус большие надежды, как на ударную группу, способную пробить кольцо окружения и обеспечить вывод частей через Днепр к основным силам фронта.

К этому времени фронт окружения группы генерал-лейтенанта П.И. Курочкина сузился до кольца диаметром 30—40 километров. 5-й мехкорпус с подчиненными стрелковыми дивизиями удерживал северный и восточный участки кольца. 3 августа, попытавшись перейти в наступление, части корпуса с приданными стрелковыми дивизиями встретили упорное сопротивление противника. 17-я танковая и 229-я стрелковые дивизии вынуждены были остановиться и перейти к обороне. 13-я танковая дивизия, подвергшись нападению немцев, отошла на Смоленское шоссе в район Елагнно, Валуево. В течение всего дня части и штаб корпуса подверглись артиллерийскому обстрелу. Были приняты меры по организации круговой обороны, мобилизован весь личный состав штабов и тылов.

Решение командира корпуса отправить все тылы частей за Днепр в район Ратчино исполнить не удалось, так как коммуникации и район переправы были заняты противником, к исходу дня завершившим окружение корпуса. Подошли к концу боеприпасы и горючее, заканчивалось продовольствие. К исходу 3 августа командир корпуса решил совместно с 73-й и 229-й стрелковыми дивизиями в ночь на 4 августа начать выход из окружения в направлении Ратчино, переправившись там на восточный берег Днепра. Маршрут движения корпуса — Лешеньки, Никольское, Купцово, далее Дуброва, Ратчино.

Новый бой разгорелся за Ратчино, которое занимали немцы. В результате они были выбиты из деревни, и колонны корпуса начали подходить в район переправы, имея с собой значительное количество материальной части. Первыми на восточный берег переправились подразделения 8-го мотоциклетного полка, которые немедленно заняли оборону на берегу. Затем под руководством начальника инженерной службы корпуса силами понтонно-мостового батальона началось. Наведение моста через Днепр под постоянным воздействием пулеметного и минометного огня противника. Подходившие подразделения занимали оборону на западном берегу и продолжали очищать Ратчино от противника. Около 11 часов мост был наведен, началась переброска машин на восточный берег под сильным огнем противника. Через некоторое время немецкая авиация разбомбила мост. Его удалось восстановить только ночью на 5 августа.

Некоторые отряды корпуса (под руководством комкора генерала Журавлева, полковника Буткова, полковника Рагули, полковника Корчагина), встретив в районе Дуброва сильное сопротивление, повернули на юг и переправлялись через реку в районе Малиновки. Они вышли из окружения 7 августа в районе Новоселки. 13-я танковая дивизия, прикрывавшая отход корпуса, к рассвету 4 августа достигла Никольского и была отрезана от главных сил. Части дивизии в этом районе перешли к обороне; в дальнейшем, находясь под постоянным обстрелом противника, отошли в лес юго-западнее Лешеньки и продолжали обороняться до наступления темноты, отбив несколько атак противника. Оставшиеся бойцы и командиры выходили из окружения поодиночке и небольшими группами.

После выхода из окружения корпус поступил во фронтовой резерв и 9 августа 1941 года сосредоточился в районе Некрасово, Коробкино, Ромашково.

10 августа 1941 года дивизия расформирована.