В течение всего дня до 19 часов попытки 7-й мотодивизии разбить противника и выйти на соединение с 34-й танковой дивизией заканчивались безрезультатно.
К 19 часам, с подходом новых пехотных дивизий противника из района Берестечко и возвращением обратно прошедших на Кременец сил 16-й танковой дивизии противника, 7-я моторизованная дивизия попала в окружение в районе Пляшова, Иване Пусте, Иващуки, Ситно. С севера ее атаковала 75-я пехотная дивизия, коммуникации в районе Броды были перерезаны 57-й пехотной дивизией генерал-лейтенанта О. Блюма (Oskar Blumm). Дивизия начала нести существенные потери в танках, транспортных и специальных машинах от огня артиллерии противника и действий бомбардировочной авиации.
В связи с тяжелым положением 7-й дивизии и полной потерей связи с 34-й танковой дивизией командиром корпуса был отдан приказ о выходе из окружения 7-й мотодивизии. Находясь под постоянным воздействием авиации и артиллерии противника, дивизия начала прорываться из кольца в различных направлениях. Потеряв большое количество танков, артиллерии и транспорта, к 24 часам 28 июня она вышла из окружения и сосредоточилась в районе юго-восточнее Бродов.
Начиная с вечера 28 июня части корпуса решением командира отводились через Броды на Подгорце.
На следующий день немцы продолжили атаковать позиции частей корпуса. В этот день произошел интересный эпизод, который описал в своих мемуарах бывший командир корпуса генерал Д. И. Рябышев и который хорошо показывает, на что были способны советские танки при их грамотном использовании. «
Корпус был выведен во фронтовой резерв.
В результате боев 26–29 июня 1941 года корпус потерял (без группы Попеля) 96 танков (из них 3 КВ, 18 Т-34), погибло 635 и ранено 1673 человека.
Даже после столько тяжелых потерь корпус представлял из себя внушительную силу, в 12-й танковой и 7-й моторизованной дивизиях оставалось 19 000 человек личного состава, 207 танков (43 КВ, 31 Т-34, 69 БТ-7, 57 Т-26, 7 Т-40), 21 БА[87]
.2 июля корпус начал выдвижение к Проскурову. К утру 5 июля дивизии закончили сосредоточение в Проскурове. Отсюда были отправлены в Харьков на ремонт 134 танка и 5 тракторов.
К исходу 7 июля корпус сосредоточился в районе Казатина.
Накануне выступления в район Нежина в корпус прибыл помощник командующего фронтом по автобронетанковым войскам генерал-майор В. Т. Вольский. Он получил приказ организовать оборону Казатинского района, а войск в своем распоряжении не имел. Ему был подчинен 300-й моторизованный полк 7-й мотодивизии.
На следующий день корпус выступил по маршруту Казатин, Сквира, Белая Церковь, Киев. К утру корпус был уже за Днепром и двигался к Нежину, где сосредоточился ночью 8 июля. В этот день возвратился в корпус начальник штаба полковник Ф. Г. Катков, бывший в отпуске.
Управление корпуса в середине июля было расформировано. Дивизии стали отдельными. 7-я моторизованная дивизия была реорганизована в стрелковую, ее танковый полк переформирован в 63-й отдельный танковый батальон.
Днем 27 июня 11-я немецкая танковая дивизия уже подходила к Острогу, за ней выдвигалась 16-я танковая дивизия. Встретив сильную противотанковую оборону на рубеже в 10–12 километрах юго-западнее Дубно, части группы Попеля расположились на ночлег в районе деревни Турковичи.