1940年7月,该师被调回[[莫斯科军区]],被编入[[第7机械化军]]中,驻扎在[[莫斯科州]][[纳罗福明斯克]]附近。
1941年6月24日,莫斯科第1摩托化步兵师被编入[[西部方面军]][[第20集团军(苏联)|第20集团军]],6月29日,该师奉命抵达[[鲍里索夫(城市)|鲍里索夫]]附近。7月1日,该师在鲍里索夫阻挡德军[[第18装甲师(德国)|第18装甲师]]的进攻。7月3日,该师根据第20集团军的命令发动反攻,与德军发生了大规模的坦克战,莫斯科第1摩托化步兵师损失惨重并再次转为防御。
1941年7月11日,该师撤退至[[奥尔沙]]以北布防。14日,被德军装甲部队包围,全师尝试突围,期间仅1500余人成功与[[第61步兵军]]汇合。25日至27日,该师掩护第61步兵军突围并离开德军包围圈。