Сформирована в марте 1941 г. в ЛенВО в составе 10МК. 21тд формировалась на базе 40-й танковой Краснознаменной бригады, участвовавшей в Финской войне.

На 22 июня находилась в ЛенВО и входила в состав 10МК. Располагалась в районе Лемболово, Черная речка, Сертолово-2.

22 июня 1941 года корпус был поднят по тревоге. Дневное время суток в соединениях заняли митинги и подготовка к выдвижению по плану прикрытия. 23 нюня 1941 года корпус выступил к финской границе, оставив в пунктах постоянной дислокации значительное количество неисправной техники. 21-я танковая дивизия, располагавшаяся севернее Ленинграда, совершила марш меньшей протяженности и более организованно. Вся отставшая техника немедленно ремонтировалась специально созданной службой замыкания. Уже к середине 24 июня 1941 года все моторизованные части дивизии прибыли в большой лесной массив в районе населенного пункта Иля-Поскуа.

К утру 25 июня соединения корпуса в основном сосредоточились на обширном лесном пространстве северо-восточнее города Выборг напротив финского города Иматра. 21-я танковая дивизия разместилась в районе Хянииккяляниеми, Иоллила, Иля-Носкуа. Продолжали марш лишь пешие подразделения корпуса; благодаря комбинированному использованию автотранспорта эти части подошли в районы сосредоточения к исходу 27 июня.

Получив в свое распоряжение большое количество танков (похоже, армейское командование такие ударные соединения как «механизированный корпус» иначе и не воспринимало), командующий 23-й армией генерал-лейтенант П.С. Пшенников начал изымать из состава корпуса танковые изводы, роты и даже батальоны, придавая их стрелковым дивизиям первой линии и управлениям корпусов. Только из состава 21-й танковой диви¬зии на усиление пехоты было выделено не менее 49 танков с соответствующим количеством автомашин, необходимым для их снабжения ГСМ и боеприпасами. 10 бронемашин из дивизии были направлены для охраны штаба 23-й армии. Такие действия командования резко ослабляли боевую силу соединений.

Основные усилия финны направили иа прорыв к побережью Ладожского озера в стыке 7-й и 23-й армий. Советские 168-я и 142-я стрелковые дивизии, оказывая достойное сопротивление противнику, медленно отходили. Уже 1 июля 1941 года советским командованием было принято решение на контрудар силами 10-го механизированного и 19-го стрелкового корпусов по правому флангу финской ударной группировки. Однако силы, реально выделенные для этой цели, оказались более чем слабыми — всего лишь один стрелковый батальон и четыре артиллерийских дивизиона 115-й стрелковой дивизии генерал-майора В.Ф. Конькова, а также усиленный разведывательный батальон 21-й танковой дивизии. Эта группа имела задачей овладеть районом Иматра, который следовало удерживать до подхода пехоты. В случае неудачи — установить численность и нумерацию частей и соединений противника. Основная часть 21-й тд, как и большинство соединений 21-го МК, оставались во втором эшелоне.

Организация атаки утром 2 июля была безобразной. Пехота 115-й дивизии к атаке не присоединилась, а артиллерия поддерживала части только на начальном этапе действий. Тем не менее, разведбат 21-й танковой дивизии, сбивая небольшие заслоны финской пограничной стражи, углубился на территорию Финляндии на 4 километра. Встретив на высотах южнее Иматры небольшое, но организованное сопротивление, батальон отошел на свою территорию, не выполнив задачи. Было установлено, что этот участок обороняется незначительными силами противника.

В районе Иматра находился самый узкий перешеек финляндской территории между советской границей и крупным озером Сайма. Перерезав его, советскому командованию удалось бы разобщить ударные группировки финской армии, лишив их локтевой связи, маневра и достаточного снабжения. Слабость финских поиск на этом направлении придала уверенности советскому командованию.

Было решено привлечь к наступлению всю 21-ю танковую дивизию и пехоту 115-й стрелковой дивизии. Однако нерешительность советского командования, проявленная в предыдущие дни, привела к полной потере инициативы па советско- финском фронте. К исходу 2 июля 1941 года обстановка па правом фланге 23-й армии обострилась настолько, что потребовала немедленного введения в бой резервных войск. На правый фланг армии начала свое перемещение 198-я моторизованная дивизия.

В ночь на 3 июля на командный пункт 21-й танковой дивизии прибыл начальник ЛБТО 23-й армии генерал-майор Лавринович. Не дожидаясь возвращения сюда командира и начальника штаба дивизии, находившихся в частях, он отдал приказ о погрузке 41-го танкового полка в эшелон и направлении его в район Элисспваара — в распоряжение направлявшейся туда же 198-й моторизованной дивизии.

Полк в составе 41 танка был погружен в эшелон в рекордно короткие сроки. На правый фланг армии, в состав 142-й стрелковой дивизии, убыл и резервный полк 115-й стрелковой дивизии. Значительно ослабленным 21-й танковой и 115-й стрелковой дивизиям предстояло выполнять ранее поставленную задачу. В довершение ко всему, после и общем-то безобидного рейда разведо гряда на Иматру финское командование усилило это направление дополнительными войсками.

В 12 часов дня в районе Эпсо началась артиллерийская подготовка четырех дивизионов 115-й стрелковой дивизии. Проходила она вяло и представляла, скорее, неспешный обстрел финской территории с темпом 1 снаряд в минуту. Дивизия получила задачу наступать в направлении Иматры, выйти на перешеек к станции Вуоксениска, Ималян-Ярви и захватить Иматру и переправы на реке Вуокса, отрезать и уничтожить оставшегося противника и районе населенных пунктов Юсела, Ималян, Ярви, Якола. В 14 часов, после долгих проволочек, 21 -я танковая дивизия вновь пересекла советско-финскую границу и устремилась на Иматру. Танки (45 Т-26) действовали в группе поддержки пехоты по одной дороге. Ни oт танковых, Ни от стрелковых частей разведка вперед выслана не была. В течение 3 часов танки продвинулись всего на 1,5 км. Последующие три часа танки стояли в походной колонне на дороге под воздействием огня финской артиллерии. К исходу дня командир корпуса приказал закрепиться на достигнутом рубеже. Ночью ввиду неорганизованности и паники произошла перестрелка между своими подразделениями. Вызванный танковый резерв, не разобравшись в обстановке, открыл огонь по командному пункту командира мотострелкового полка. В итоге 160 человек было убито и ранено.

Финские войска придерживались своей излюбленной тактики, которая принесла им успех еще в период Зимней войны. Позволив советским танкистам втянуться в глубь финляндской территории на 5—6 километров, они остановили дальнейшее продвижение сосредоточенным огнем. Одновременно финны предприняли фланговую контратаку, пытаясь окружить атаковавших и посеять в их рядах панику. Уже к исходу дня командир 21-й танковой дивизии попросил вышестоящее командование вывести дивизию из боя для предотвращения тяжелых потерь.

С 4 июля 1941 года соединение приводило себя в порядок в районе Яски.

4 июля начальник Генерального штаба приказал командующему войсками Северного фронта вывести 10-й механизированный корпус и свой резерв. Корпус надлежало к исходу 6 июля сосредоточить в районе Красногвардейски и Пушкина в готовности действовать в южном направлении — против наступавшей из Прибалтики немецкой группы армий «Север».

Однако вывести из боя корпус в полном составе не удалось. Ввиду развивавшегося наступления финнов на Карельском перешейке, в составе 23-й армии в качестве резерва было решено оставить 198-ю моторизованную дивизию. Из танковых дивизий корпуса были изъяты значительные силы, которые, в качестве пяти отдельных танковых батальонов, составили «армейскую танковую группу» 23-й армии. Четрые из них передали стрелковым дивизиям, а один остался в резерве командующего армией. 21-я танковая дивизия выделила на эти цели 54 танка Т-26, а 24-я танковая дивизия — 102 танка, преимущественно БТ-2 и лишь несколько БТ-5, из коих только 59 были боеспособны. В состав 7-й армии на петрозаводское направление 24-я танковая дивизия выделила два батальона из трех, входивших п состав мотострелкового полка. Эту группу возглавил капитан Зуев.

С 6 по 9 июля основные части 21-й н 24-й танковых дивизий совершили переход в район севернее Луги. Техника перевозилась эшелонами, а часть личного состава — на автомашинах. Обе дивизии сосредотачивались в районе севернее Луги. 9 июля 1941 года части танковых дивизий прошли переформирование: все боеспособные тапки были сведены в один танковый полк на каждую дивизию. В 21-й танковой дивизии остался 42-й полк, в 24-й дивизии — 49-й полк (личный состав 20-го полка передан на укомплектование 12-го запасного танкового полка).

9 июля противник занял Псков и начал беспрепятственно распространяться севернее и восточнее города. Создалась реальная угроза выхода немцев на оперативный простор на ближних подступах к Ленинграду. Учитывая это, Ставка ГК в тот же день передала в распоряжение командующего Северо-Западным фронтом 21-ю танковую, 70-ю и 177-ю стрелковые дивизии. 24-я танковая дивизия выступила из Луги рано утром 10 июля. Достигнув головой колонны населенного пункта Заполье (в 42 километрах южнее Луги), соединение внезапно получило приказ вернуться в прежний район сосредоточения. Танки прямо па дороге пришлось разворачивать на 180 градусов и направлять назад. По возвращении дивизии в район северо-восточнее Луги, командир 10-го механизированного корпуса отдал очередной приказ о сосредоточении 21-й танковой дивизии в районе Порхова. Следуя туда-сюда, дивизия за день выдержала 95— 100 километров марша, до предела измотавшего личный состав. Последние танки из Заполья вернулись только к вечеру.

В соответствии с директивой Ставки № 00260 от 9 июля 194 I года 21-я танковая дивизия передавалась в состав Северо-Западного фронта. Дивизии надлежало к утру 10 июля совершить комбинированный марш из Луги в район Порхова. Описанные выше события привели к тому, что соединение выступило на Морхов только в ночь yа 11 июля 1941 года. Следовавший пешком 21-й мотострелковый полк вскоре значительно отстал, а затем и совсем потерял связь с основными силами дивизии. Полк «найдется» дивизией только 17 июля 1941 года в распоряжении другого соединения.

21-я танковая дивизия вступила в бой 11 июля у села Комариио на шоссе Луга-Псков, проделав ночной марш протяженностью в 70 километров. Несмотря па то, что находившаяся в этом районе пехота 90-й стрелковой дивизии разбежалась при первых же залпах боя, танкисты решительно развернулисьв атаку. Противник с потерями отступил и южном направлении. В первом же бою погиб командир 42-го танкового полка полковник В. И. Заводов, а дивизия потеряла 17 танков. Во второй половине дня на КП дивизии прибыл представитель штаба фронта с распоряжением о передаче 21-й танковой дивизии в состав 1-го механизированного корпуса. Соединению предлагалось сосредоточиться в районе Ситня (в 15 километрах западнее Сольцы). Предстоял очередной маршрут длиною около 60 километров.

В дальнейшем дивизия участвовала в контрударе советских войск под Сольцами (оставлены нашими войсками 14 июля 1941 года), поддерживая своими танками и огнем гаубиц части 237-й стрелковой дивизии. О напряженности боев свидетельствует следующий факт. 23 июля у населенного пункта Михалкино занимал оборону 1-й танковый батальон 42-го танкового полка в составе 29 танков Т-26, при поддержке 50 человек пехоты из 252-го стрелкового полка. К утру следующего дня из пехоты осталось 20 человек с гремя орудиями почти без снарядов, а к 15 часам 24 июля остался единственный Т-26 с неисправным вооружением. Населенный пункт был удержан.

21-й мотострелковый полк в это время действовал в отрыве от главных сил дивизии. 23 июля 1941 года полк совместно с 28-м мотострелковым полком и частями переброшенной на сольцское направление 180-й стрелковой дивизии перешел в наступление на Городок, что в 6 километрах юго-западнее Сольцов. Полку удалось внезапной атакой овладеть совхозом «Выботь» и окружить противника, удерживающего населенный пункт Угощъ.

24 июля полк продолжал развивать достигнутый ранее успех. В Угощи совместными действиями 21-го мотострелкового и 86-го стрелкового полков удалось уничтожить окруженного там противника силой до батальона. К исходу 25 июля мотострелки вышли к лесу южнее Сольцов и взяли город и дороги под обстрел. В это время резко ухудшилась обстановка на Дновском направлении. Противник, развивая наступление на Старую Руссу, к исходу 27 июля вышел к станции Волот. Контратаки пытавшихся остановить противника 163-й моторизованной и 182-й стрелковой дивизий ни к чему не привели. В помощь этим соединениям на станцию Волот был выдвинут 21-й мотострелковый полк, изъятый из подчинения 180-й стрелковой дивизии. Но и его действия не переломили ситуацию в пользу советских войск. В дальнейшем полк некоторое время действовал в составе 182-й стрелковой дивизии.

С 7 августа 1941 года 21-я танковая дивизия пошла и состав только что сформированной 48-й армии, под командованием генерал-лейтенанта С. Д. Акимова. Выделила кадры для формирования 108-го отдельного танкового батальона. Вела бои в составе армии фактически как стрелковая часть. С сентября 1941 года в составе 54-й отдельной армии, с начала февраля 1942 — в составе 8-й армии. Дивизией с августа 1941 года командовал полковник Г. Г. Кузнецов. Танков в соединении больше не было. 12 февраля 1942 года дивизия сдала рубеж обороны 165-й стрелковой дивизии и была погружена в пять эшелонов на станции Жихарево. К 20 февраля соединение сосредоточилось в Вологде на станции Льнострой. Приказом Ставки ВГК расформирована 2 марта 1942 года. На ее базе были созданы 103-я (подполковник Г.М. Максимов) и 104-я (полковник Г. Г. Кузнецов) танковые бригады.