Дивизия формировалась в составе 5МК (13, 17 тд, 109мд) ген-майора Алексеенко И.П. в Забайкалье. 17тд формировались на разъезде № 77 на базе 37-й легкотанковой бригады. Кроме того, на укомплектование дивизии были обращены 199-й огнеметный и 526-й автотранспортный батальоны.

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, а также 57 танковой дивизии. 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. 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.

К исходу 26 июня 1941 года корпус сосредотачивался в районах: 109-я моторизованная дивизия — Острог, 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. Из состава 17-й танковой дивизии успели разгрузиться на Украине 12 эшелонов из 40.

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. На 1 июля дивизия насчитывала 7269чел., 1099 автомашин, 99 танков, 35 БА, 24 орудия полевых, 94 орудий пто, 45 минометов, 50 станковых пулеметов, 283 ручной пулемет

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.

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.

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).

К исходу 7 июля основные силы 17-й танковой дивизии 34-м и 33-м танковыми полками вели бои на рубеже Буй, Малая Белица. 17-й мотополк (второй эшелон дивизии) выдвигался вслед за 34-м танковым полком.

Утром 8 июля соединения корпуса возобновили наступление. 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, прикрывая открытый фланг корпуса с севера. 33-й танковый и 17-й моторизованный полки, тесно взаимодействуя, сражались на рубеже станция Гразина, Толпино. 13-я танковая дивизия в своей полосе провела пять атак, но успеха так и не достигла.

В 20 часов 8 июля 17тд противника при поддержке авиации нанесла мощный контрудар с направления Сенно по правому флангу 17-й танковой дивизии 5-го механизированного корпуса. Главный удар пришелся по 34-му танковому полку, вспомогательный — по правому флангу 35-го танкового полка. В течение трех часов в районе Дубняки, станция Гразина, (иск.) Малая Белица шел ожесточенный танковый бой. Понеся большие потери в танках, противник отказался от продолжения наступления на Малую Белицу и перенес удар восточнее на направление Речица, Ряспо. Пытаясь обойти корпус с северо-востока, он создал реальную угрозу корпусу, стремясь выйти в тыл его главным силам.

Командование и штаб корпуса примяли псе меры к организации обороны на правом фланге 17-й танковой дивизии. На рубеж железной дороги севернее Речицы был выслан корпусной резерв. Общими усилиями частей дивизии и резерва удар противника был отражен. Однако в 20 часов противник вновь предпринял попытку разгромить части 17-й танковой дивизии. Ведя тяжелые бои с превосходящими силами противника, танковые полки дивизии отошли па Малую Белицу, понеся при этом большие потери. В то же время 17-й моторизованный полк, перейдя в наступление в направлении Староселье, окружил и уничтожил севернее Толпино более одного пехотного батальона врага.

Развивая наступление вдоль железной дороги, противник к исходу дня в районе Будно и Рясно отрезал от главных сил корпуса их тыловые эшелоны с боеприпасами и горючим. В этих условиях корпусной резерв был вынужден оставить занимаемый рубеж и отойти в Малую Белицу. Вечером этого же дня противник высадил тактический воздушный десант южнее станции Гразипа и во взаимодействии с частями 12-й танковой дивизии в районе Цотово полностью окружил 17-й моторизованный полк с артиллерийским дивизионом и танковым батальоном.

Основное внимание командира корпуса было сосредоточено па обеспечении выхода из окружения 17-го моторизованного полка. В течение дня моторизованный полк дважды безуспешно пытался своими силами прорвать кольцо окружения. Попытки оказать ему помощь путем нанесения встречных ударов силами танковых полков 17-й танковой дивизии также оказались безрезультатными.

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.

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 моторизовакой 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 17-й тд — 44 танка, 8 тракторов, 20 машин;

Танковые полки 17-й танковой дивизии до 15 июля 1941 года участвовали в непосредственной обороне города Орша. Причем в первую линию обороны были выведены и «безлошадные» танкисты, которые использовались как обычная пехота. 17-я танковая дивизия в этот период взаимодействовала с 73-й стрелковой дивизией 20-й армии. В известной степени такая увязка цементировала стойкость обороны советских войск на этом направлении. Во всяком случае, когда танковое соединение по приказу командования убыло на другое направление, стрелковая дивизия не смогла удержать позиции по реке Оршице и отошла на восток.

19 июля 17-я танковая дивизия из Гусино выступила в район Бруи, Панпепо, Ефремово, а в районе Гусино её сменила 152-я стрелковая дивизия. 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 Гусипо, 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, подвергишись нападению немцев, отошла на Смоленское шоссе в район Елагнно, Валуево. В течение всего дня части и штаб корпуса подвергилсь 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.

При подходе к северо-западной окраине Дуброва передовой отряд (полк 17-й танковой дивизии и две роты 8-го мотоциклетного полка) встретил упорное сопротивление противника силой до двух рот с несколькими противотанковыми орудиями. Отряд вступил в бой, при поддержке одного Т-34, одного БТ-7 и трех БА-10 уничтожил противника, и колонна продолжила путь к 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 Ратчиио 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.

После выхода из окружения корпус поступил во фронтовой резерв и 9 августа 1941 года сосредоточился в районе Некрасово, Коробкино, Ромашково. В конце августа остатки 17-й танковой дивизии по прикау командования Западным фронтом выведены в район Вязьмы на переформирование. На ее базе создавалась 126-я танковая бригада.

17мсп из состава дивизии с конца июля вел бои в составе группы полковника Лизюкова прикрывавшей переправы через Днепр в районе Соловьево и Ратчино, по которым шло снабжение 16 и 20 армий около Смоленска. 26-27 июля прорвавшиеся со стороны Ярцево части противника захватили переправы, но вместе с 108сд отряд Лизюкова смог 31 июля восстановить контроль над южной переправой у Головино и Заборье, по которым части 16 и 20 армий выходили из окружения 2-4 августа.

Командир дивизии полковник Корчагин был назначен командиром 126тбр, затем в ходе войны командовал 2МК ставшим 7ГвМК.