Северный фронт был развёрнут на основе Ленинградского военного округа и по факту в него вошли 1-й и 10-й механизированные корпуса. Однако уже 29 июня 1-й механизированный корпус без одной дивизии был подчинён командованию Северо-Западного фронта.
Что касается 10-го механизированного корпуса, то 23 июня 1941 года он выступил в свой район сосредоточения в соответствии с планом прикрытия границы, оставив в пунктах постоянной дислокации значительное количество неисправной техники. Например, только 24-я танковая дивизия оставила в Пушкине 22 танка БТ-2 и 27 БТ-5. Танковые части следовали через Ленинград на Выборг походным порядком. Протяжённость маршрута 24-й танковой дивизии, например, составила 160 км, которые она преодолела за 49 ч. В ходе марша дивизия потеряла по техническим причинам ещё 55 танков из 232 выступивших в поход. 21-я танковая дивизия, располагавшаяся севернее Ленинграда, совершила марш меньшей протяжённости и более организованно. Вся отставшая техника немедленно ремонтировалась специально созданной службой технического замыкания. Уже к середине 24 июня все моторизованные части дивизии прибыли в большой лесной массив в районе населённого пункта Иля-Носкуа.
Получив в своё распоряжение большое количество танков, командующий 23-й армией генерал-лейтенант П. С. Пшёнников начал изымать из состава корпуса танковые взводы, роты и даже батальоны, придавая их стрелковым дивизиям первой линии и управлениям корпусов. Только из состава 21-й танковой дивизии 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.
Разбитый эшелон с танками БТ-7. Восточный фронт, июль 1941 года.
29 июня финские войска перешли в наступление. Основные усилия финны направили на прорыв к побережью Ладожского озера в стыке 7-й и 23-й армий. Советские 168-я и 142-я стрелковые дивизии, оказывая ожесточённое сопротивление, медленно отходили. Уже 1 июля 1941 года советским командованием было принято решение о проведение контрудара силами 10-го механизированного и 19-го стрелкового корпусов по правому флангу финской ударной группировки. Однако силы, реально выделенные для этой цели, оказались слишком слабыми: всего лишь один стрелковый батальон и четыре артиллерийских дивизиона 115-й стрелковой дивизии и усиленный разведывательный батальон 21-й танковой дивизии. Основные силы 21-й танковой дивизии, как и всего 10-го мехкорпуса, оставались во втором эшелоне.
Организация атаки утром 2 июля была безобразной. Пехота 115-й дивизии к атаке не присоединилась, а артиллерия поддерживала атакующие части только на начальном этапе атаки. Тем не менее, разведбат 21-й танковой дивизии, сбивая небольшие заслоны финской пограничной стражи, углубился на территорию Финляндии на 4 км. Встретив на высотах южнее Иматра небольшое, но организованное сопротивление, батальон отошёл на свою территорию, не выполнив своей задачи.
В районе финского городка Иматра находился самый узкий перешеек финляндской территории между советской границей и крупным озером Сайма. Перерезав его, советским войскам удалось бы разобщить ударные группировки финской армии, лишив их локтевой связи, манёвра и необходимого снабжения. Слабость финских войск 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 привела к полной потере инициативы на советско-финском фронте. К исходу 2 июля 1941 года обстановка на правом фланге 23-й армии обострилась настолько, что потребовала немедленного ввода в бой резервных войск. На правый фланг армии начала своё перемещение 198-я моторизованная дивизия. В ночь на 3 июля туда же отправился 41-й танковый полк 21-й танковой дивизии. 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, тем не менее, предстояло выполнять ранее поставленную задачу. В довершении ко всему, финское командование после, в общем-то, безобидного рейда разведотряда на Иматру, усилило это направление дополнительными войсками.
Колонна техники 16-й танковой дивизии Вермахта на марше. На переднем плане — танк Pz.IV. Восточный фронт, июль 1941 года.
Финские войска придерживались прежней тактики, которая принесла им успех ещё в период Зимней войны. Позволив советским танкистам втянуться вглубь своей территории на 5–6 км, они остановили дальнейшее продвижение сосредоточенным огнём. Одновременно финны предприняли фланговую контратаку, пытаясь окружить атаковавших и посеять в их рядах панику. Уже к исходу дня 3 июля командир 21-й танковой дивизии попросил вышестоящее командование вывести дивизию из боя для предотвращения тяжёлых потерь.
В течение 5–6 июля поучаствовала в боях и 24-я танковая дивизия.
4 июля 1941 года 198-я моторизованная дивизия вступила в бой на новом участке фронта. 450-й и 452-й мотострелковые полки при поддержке 41-го танкового полка 21-й танковой дивизии атаковали наступавшего противника и отбросили его на несколько километров. При этом контрударе соединение понесло большие потери и было вынуждено перейти к обороне.
4 июля начальник Генерального штаба Красной Армии приказал командующему войсками Северного фронта вывести в свой резерв 10-й механизированный корпус. Корпус надлежало сосредоточить в районе Красногвардейска и Пушкина к исходу 6 июля 1941 года, в готовности действовать в южном направлении против наступавшей из Прибалтики немецкой группы армий «Север».
С 6 по 9 июля основные части 21-й и 24-й танковых дивизий (198-я моторизованная дивизия осталась в 23-й армии) передислоцировались в район севернее Луги. Техника перевозилась эшелонами, а часть личного состава на автомашинах. 9 июля части танковых дивизий прошли переформирование: все боеспособные танки 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 48-го полка был передан на укомплектование 12-го запасного танкового полка). 10 июля 21-я танковая дивизия была передана в состав 1-го механизированного корпуса.
С 14 по 22 июля, сконцентрировав все боеспособные подразделения в составе нескольких манёвренных групп, 10-й механизированный корпус вёл бои с противником севернее Пскова. 18 июля управление 10-го механизированного корпуса было переформировано в управление правого фланга обороны Лужской оперативной группы, находившейся под командованием генерал-лейтенанта Пядышева. В подчинении бывшего корпусного управления оказались различные стрелковые и артиллерийские части. По состоянию на 24 июля 1941 года в 24-й танковой дивизии числилось 8 танков БТ-7, 78 БТ-5, 3 Т-26, 14 ХТ, 10 бронеавтомобилей БА-10 и 2 БА-20.
Что касается 1-й танковой дивизии 1-го мехкорпуса, то к 22 июня 1941 года основные силы её танковых полков сосредоточились на станциях Алакуртти и Кайрала. 1-й мотострелковый полк дивизии разгружался уже под бомбардировкой авиации противника. Дивизия вошла в состав 14-й армии и предназначалась для совместных действий с 42-й стрелковым корпусом. Одновременно из состава дивизии были выделены подразделения для совместных действий со 122-й стрелковой дивизией. На 1-й мотострелковый полк была возложена задача прикрытия левого фланга частей корпуса.
4 июля приказом Г. К. Жукова 1-ю танковую дивизию без одного танкового полка надлежало отправить по железной дороге в район Красногвардейска. Предписывалось отправить все танки КВ и Т-28. Один танковый полк дивизии оставался в составе 42-го стрелкового корпуса. Тем не менее, вплоть до 14 июля загнанное в Карелию едва ли не самое боеспособное танковое соединение Красной Армии мелкими группами продолжало использоваться для поддержки пехоты 104-й и 122-й стрелковых дивизий.
14 июля последовал повторный приказ о немедленной отправке всей 1-й танковой дивизии под Ленинград. В распоряжении 42-го корпуса из состава отправляемого соединения оставляли по 5–6 танков на каждую стрелковую дивизию. Однако развитие событий на этом направлении не позволило отправить под Ленинград 1-ю танковую дивизию в полном составе. К этому времени оказался втянутым в бои 1-й мотострелковый полк, который прикрыл своей обороной левый фланг 42-го стрелкового корпуса. Полк действовал на этом направлении до октября 1941 года, когда, лишившись боевой техники и значительной части личного состава, был отведён в Кандалакшу.
17 июля 1941 года эшелоны с 1-й танковой дивизией (без 3-го батальона 2-го танкового полка, 1-го мотострелкового полка и 3-го батальона 1-го танкового полка) отправились из Заполярья через Петрозаводск на Ленинград. Дивизия оставила в Алакуртти из-за технических неисправностей 2 КВ, 23 БТ-7, 10 Т-26 и в Кандалакше — 30 БТ. За время боёв безвозвратные потери дивизии составили 33 БТ, 1 Т-26, 3 БА-10.
