К 22 июня 1941 года учебно-боевой парк корпуса имел в своем составе 98 танков типа Т-26, БТ-7, Т-37/38. 24 июня 1941 года в состав корпуса влилось 2 батальона БТ-7 из академии (ВАММ) РККА (107 танков: 105 БТ-7 и 2 Т-34). С этой техникой 21-й механизированный корпус и выдвинулся на фронт.
Кроме того, корпус имел 2 дивизиона 37-мм зенитных автоматических пушек, мотоциклетный батальон. Полки дивизии 16 июня 1941 года кроме имеющейся матчасти в собственных артиллерийских полках дополнительно получили 95 противотанковых орудий калибра 76,2-мм Ф-22УСВ.
Юго-восточнее Риги, в ночь на 29, передовой отряд 41-го моторизованного корпуса генерала Рейнгардта с ходу форсировал Западную Двину у Екабпилса. А на следующий день передовые части 1-го и 26-го армейских корпусов 18-й немецкой армии ворвались в Ригу и захватили мосты через реку. Однако решительной контратакой 10-го стрелкового корпуса генерала И. И. Фадеева противник был выбит, что обеспечило планомерный отход 8-й армии через город. В боях за Ригу наилучшим образом проявила себя 22-я мотострелковая дивизия НКВД, оперативно подчиненная 10-му стрелковому корпусу РККА. Эта дивизия стала формироваться с началом войны и согласно мобплану в нее включались 1, 3-й и 5-й мотострелковые полки. Но, так как 1-й и 3-й полки уже вели боевые действия на территории Литвы, в состав 22-й мотострелковой дивизии НКВД были включены 83-й железнодорожный полк, 5-й мотострелковый полк и 155-й конвойный батальон НКВД, а также Красногвардейский полк из рижских рабочих батальонов. Таким образом, 22-я мотострелковая дивизия НКВД фактически состояла из трех полков и отдельного батальона.
В состав каждого мотострелкового полка НКВД была включена танковая рота (17 БТ-7), а также бронепоезд железнодорожных сил НКВД.
В 7.40 29 июня немецкие танки прорвались к мосту через Западную Двину, а 5 танков прорвались на правый берег. Там их контратаковали танки 5-го мотострелкового полка НКВД.
В результате боя противник потерял 2 танка, а 3 танка отошли на левый берег реки. В бою был подбит один БТ-7 из состава 5-го мотострелкового полка.
В 12.00 пехота 185-го полка вермахта прорвалась в город через Рижский мост.
Для уничтожения неприятеля был выброшен отряд из трех танков БТ-7 5 мсп НКВД, рота рабочей гвардии и до роты 83-го железнодорожного полка НКВД. Они действовали методами уличной борьбы. 4 танка противника и свыше взвода пехоты были уничтожены, остальные отошли на исходные позиции. Было взято в плен 4 немецких солдата. Это были первые пленные на Северо-Западном фронте.
Однако город удержать уже было невозможно. 1 июля немецкие войска вновь овладели Ригой. Еще 29 июня Ставка приказала командующему Северо-Западным фронтом, одновременно с организацией обороны по Западной Двине, подготовить и занять рубеж по реке Великой, опираясь при этом на имевшиеся там укрепленные районы в Пскове и Острове. Из резерва Ставки и Северного фронта туда выдвигались 41-й стрелковый и 1-й механизированный корпуса, а также 234-я стрелковая дивизия. 1-й механизированный корпус, переданный из состава Северного фронта 30 июня 1941 года, двигался в район Псков — Остров ускоренным маршем. Так как 1-я Краснознаменная танковая дивизия корпуса была оставлена в составе Северного фронта (за исключением 10 БТ-7 1-го танкового полка 1-й танковой дивизии, 27 июня 1941 года согласно распоряжению командующего фронтом отправленных в состав 8-й армии в Эстонию), в район Псков — Остров выдвигались управление корпуса, 3-я танковая дивизия, 163-я моторизованная дивизия и части корпусного подчинения. Впереди основной группы двигалось около 20 бронеавтомобилей БА-10 и БА-20.
3-я танковая дивизия, на 22 июня 1941 года имевшая в своем составе 40 Т-28, 70 Т-26, 227 БТ-7 и 95 бронемашин, в результате неразберихи и постоянных маршей, по причине технических неисправностей «потеряла» много единиц боевой техники. Вместе с танками 163-й моторизованной дивизии (на 22 июня — 229 Т-26, 25 БТ-5) вся мощь 1-го механизированного корпуса к 29 июня 1941 года составляла 26 Т-28, 225 БТ, 171 Т-26 и 46 огнеметных (химических) танков ОТ-26/ОТ-130.
30 июня корпус вошел в состав Северо-Западного фронта, и на следующий день 163-я моторизованная дивизия была передана 27-й армии.
Неправильно поняв задачу фронта, генерал Кузнецов 30 июня приказал войскам, оборонявшимся вдоль Западной Двины, отходить в Псковский, Островский и Себежский укрепленные районы, и они немедленно приступили к выполнению приказа. Генеральному штабу об этом стало известно лишь вечером. Жуков срочно направил Кузнецову телеграмму: «Вами приказ Ставки не понят. Сложившаяся обстановка требует в течение ближайших 3–4 дней задержать противника на рубеже реки Западная Двина. Примите все меры, чтобы не допустить распространения противника на северном берегу»[15]. Командование фронта, отменив свои предыдущие распоряжения, потребовало от войск с утра 2 июля восстановить оборону по Западной Двине.
Во фронте в это время насчитывалось всего 150 танков и 154 самолета. К тому же быстрая и неожиданная смена решений, причем без учета времени, привела к тому, что войска оказались не готовыми ни к отходу, ни к обороне. Воспользовавшись этим, противник с утра 2 июля нанес удар в стык между 8-й и 27-й армиями и прорвался в направлении Острова и Пскова. За неумелое управление войсками Кузнецов был снят с занимаемой должности; такая же участь постигла члена Военного совета П. А. Диброва и начальника штаба П. С. Кленова. С 4 июля в командование фронтом вступил командующий 8-й армией генерал Собенников. Членом Военного совета был назначен корпусной комиссар В. Н. Богаткин, а начальником штаба стал генерал Н. Ф. Ватутин — заместитель начальника Генерального штаба, находившийся на фронте с 22 июня 1941 года.
Угроза прорыва противника в районе Острова и Пскова и далее на Ленинград заставила командование Северного фронта создать Лужскую оперативную группу во главе с генералом К. П. Пядышевым, чтобы прикрыть юго-западные подступы к городу на Неве. 7 июля 1941 года из состава 10-го механизированного корпуса Северного фронта прибыла колесная группа 24-й танковой дивизии под руководством командира соединения полковника М. И. Чеснокова в составе: 18 БА-10, 1 БА-20 и 6 ФАИ. Это было первое бронетанковое подразделение, вошедшее в Лужскую оперативную группу.
К исходу 3 июля противник захватил Гулбене в тылу 8-й армии, лишив ее возможности отходить к реке Великая. Армия, в командование которой только что вступил генерал Ф. С. Иванов, была вынуждена отходить на север, в Эстонию. Между 8-й и 27-й армиями образовался разрыв, куда и устремились соединения танковой группы врага. Утром следующего дня 1-я танковая дивизия вермахта достигла южной окраины Острова и с ходу форсировала реку Великая. Попытки отбросить ее не увенчались успехом. 5 июня части 1-го механизированного корпуса после тяжелого боя заняли город Остров, но к вечеру были вынуждены оставить его. 6 июля немцы полностью захватили Остров и устремились на север, к Пскову. Спустя два дня передовые части германской танковой группы подошли к древнему русскому городу. Все мосты в Пскове были взорваны.
Только к вечеру следующего дня немцы ворвались в город. Командование 4-й танковой группы, отмечая отсутствие у советских войск «плановой обороны» под Псковом, одновременно было вынуждено признать их «отчаянное сопротивление» и «самопожертвование передовых частей», обеспечивавших отход главных сил. Тем не менее к 10 июля создалась реальная угроза прорыва немцев к Ленинграду.
Чтобы использовать успех на псковском направлении, противник повернул часть сил 18-й армии на восток, в направлении Острова. На север наступало лишь 2 армейских корпуса. В результате натиск на 8-ю армию ослаб, что позволило ей 10 июля остановить врага на рубеже Пярну, Тарту.
В целом же первая оборонительная операция Северо-Западного фронта закончилась неудачей. За 3 недели боевых действий его войска отступили в глубину до 450 км, оставив почти всю Прибалтику. Фронт потерял свыше 90 тысяч человек, более 1 тысячи танков, 4 тысячи орудий и минометов и более 1 тысячи самолетов. Его командованию не удалось создать оборону, способную отразить удар агрессора. Войска не сумели закрепиться даже на таких выгодных для обороны преградах, как реки: Неман, Западная Двина, Великая. Непрерывный отход деморализующе воздействовал на личный состав. Появилась боязнь окружения. Некоторые части оставляли позиции и отходили даже в том случае, когда противник наступал равными или даже меньшими силами. Уже 4 июля политуправление Северо-Западного фронта в своем донесении признало соединения 22-го стрелкового корпуса «не являющимися в полной мере боеспособными»[16]. По причине низкой боеспособности частей командованию 24-го стрелкового корпуса пришлось уже 7 июля убрать всех без исключения офицеров и 1445 человек рядового состава, главным образом латышской национальности. Это объяснялось тем, что 22, 24-й и 29-й стрелковые корпуса были укомплектованы в основном личным составом эстонской, латышской и литовской национальности.