Поэтому перед началом операции с личным составом ОЛТБ были проведены специальные занятия: плавание экипажа на одиночном танке — 2 раза, в составе взвода -2 раза и в составе роты 1 раз. Кроме того, все экипажи прошли подготовку по стрельбе из пулемета ДТ и вождению танков. Одновременно с этим командирами проводилась рекогносцировка местности для выбора оптимальных маршрутов переправы.
Батальон легких танков был придан 70-й стрелковой дивизии. Река Нева в предполагаемом месте переправы достигала ширины 400 метров с крутыми берегами и скоростью течения 1 м/с. Все места на левом берегу, пригодные для выхода танков из воды, немцами были тщательно пристреляны. Поэтому переправу планировалось производить только в темное время суток.
Операция по форсированию Невы началась ночью 26 сентября 1942 года. В первом эшелоне шла рота ОЛТБ — 10 машин. В 4.30 танки спустились к воде, при этом один из них сломался, а у двух при маневрировании слетели гусеницы (позднее их эвакуировали в тыл). Оставшиеся семь машин вошли в Неву и устремились к левому берегу. Немцы, заметив переправу, осветили реку ракетами и открыли сильный артиллерийский, минометный и пулеметный огонь по танкам. Один Т-38, пройдя всего 70 метров, наскочил на какой-то подводный предмет и затонул. Еще три машины, подбитые огнем противника, также пошли ко дну. В результате на левый берег вышло всего три танка. Но из-за того, что пехота 70-й стрелковой дивизии задержалась с переправой, все три машины были быстро подбиты. Их экипажи попытались вплавь переправиться на правый берег, но в воде были расстреляны противником и утонули.
В течение последующих четырех ночей советской пехоте удалось переправиться на левый берег Невы и занять там небольшой плацдарм. Вместе с пехотой удалось переправить и 29 танков, из них 16 Т-37А и Т-38 (9 Т-26 и 1 БТ-2 были перевезены через реку на пароме). На плацдарме танки сразу же ставились на позиции для их использования в качестве неподвижных огневых точек и окапывались. Но из-за открытой местности, сильного артиллерийского огня и бомбежек с воздуха к 5 октября 1942 года 25 танков было подбито. Экипажи уничтоженных танков действовали как обычные пехотинцы, проявив при этом мужество и героизм. Так, вечером 5 октября группе немцев удалось просочиться в тыл частям, оборонявшимся на плацдарме. Группа танкистов, взяв два ящика гранат, забросала ими немцев, после чего бой перешел в рукопашную схватку. При этом механик-водитель ОЛТБ Байда «заколол ножом немецкого офицера, а тов. Рожков (тоже механик-водитель ОЛТБ. —
Ввиду неудачных действий частей НОГ, 6 октября 1942 года был получен приказ — переправить на левый берег уцелевшие танки и танкистов. Но из пяти уцелевших к этому моменту танков удалось вывести только один Т-26. После этих боев батальон легких танков был расформирован. Его потери составили 23 машины из 29, а оставшиеся шесть вышли из строя по техническим причинам.
Дольше всего танки-амфибии Т-37А и Т-38 действовали на Карельском фронте. Здесь в сентябре 1941 года, за счет личного состава и матчасти расформированных отдельных разведывательных батальонов стрелковых дивизий, решением Военного Совета фронта были созданы внештатные бронеотряды. Эти отряды поступили в распоряжение командования оперативных групп фронта — Мурманской, Кандалакшской, Кемьской и Медвежьегорской. Всего в составе этих групп имелось 38 танков Т-37А и Т-38. Это не такая уж и малая сила, если учесть, что к этому моменту на Карельском фронте имелось всего 34 танка (3 Т-28, 17 БТ, 6 Т-26 и 8 XT-133), 20 танкеток Т-27 и 44 броневика.
О действиях этих групп говорится в отчете «О действиях танковых частей Карельского фронта за 1941 год» следующее:
«Бронеотряды… боевых действий не вели, за исключением бронеотряда Кемской Опергруппы, который участвовал в боях на Кестеньгском направлении в составе 88-й стрелковой дивизии с 1 по 25 ноября 1941 года. Танки Т-37-38 использовались совершенно неправильно, как неподвижные огневые точки на переднем крае обороны и для контратак отдельных групп противника, вышедшего в тыл нашим подразделениям. В итоге боев бронеотряд потерял 7 Т-37-38; танки остались на территории противника, т. к. дорога в тыл была перерезана противником…
На 19 декабря 1941 года бронеотряды имеют:
Бронеотряд Мурманской Опергруппы — Т-37-38 — 6, из них 2 в ремонте, БА-10 — 12.
Бронеотряд Кандалакшской Опергруппы — Т-37-38 — 6, из них 1 в ремонте, БА-10 — 9.
Бронеотряд Кемской Опергруппы — Т-37-38 — 5, все требуют ремонта, БА-10 — 9, БА-20 — 4.