К сожалению, достоверных данных о действиях 24-й танковой дивизии на Карельском перешейке не имеется. Известно лишь, что до отправки соединения на Лужское направление 5–6 июля дивизия также побывала в боях.
4 июля 1941 года вступила в бой и районе станции Койвумяки, Эско и 198-я моторизованная дивизия. 450-й и 452-й мотострелковые полки при поддержке 41-го танкового полка 21-й танковой дивизии атаковали наступавшего противника и отбросили его на насколько километров. При этом соединение понесло большие потери и вынуждено было перейти к обороне.
4 июля начальник Генерального штаба приказал командующему войсками Северного фронта вывести 10-й механизированный корпус в свой резерв. Корпус надлежало к исходу 6 июля сосредоточить в районе Красногвардейска и Пушкина в готовности действовать в южном направлении — против наступавших из Прибалтики немецкой группы армий «Север».
Однако вывести из боя корпус и полном составе не удалось. Ввиду развивавшегося наступления финнов на Карельском перешейке, в составе 23-й армии в качестве резерва было решено оставить 198-ю моторизованную дивизию. Из танковых дивизий корпуса были изъяты значительные силы, которые, в качестве пяти отдельных танковых батальонов, составили «армейскую танковую группу» 23-й армии. Четыре из них передали стрелковым дивизиям, а один остался и резерве командующего армией. 21-я танковая дивизия выделила на эти цели 54 танка Т-26, а 24-я танковая дивизия — 102 танка, преимущественно БТ-2 и лишь несколько БТ-5, из коих только 59 были боеспособны. В состав 7-й армии на петрозаводское направление 24-я танковая дивизия выделила два батальона из трех, входивших в состав мотострелкового полка. Эту группу возглавил капитан Зуев.
С 6 по 9 июля основные части 21-й и 24-й танковых дивизий совершили переход в район севернее Луги. Техника перевозилась эшелонами, а часть личного состава — на автомашинах. Обе дивизии сосредотачивались в районе севернее Луги.
9 июля 1941 года 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 передан на укомплектование 12-го запасного танкового полка).
9 июля противник занял Псков и начал беспрепятственно распространяться севернее и восточнее города. Создалась реальная угроза выхода немцев на оперативный простор на ближних подступах к Ленинграду. Учитывая это, Ставка ГК в тот же день передала в распоряжение командующего Северо-Западным фронтом 21-ю танковую, 70-ю и 177-ю стрелковый дивизии.
21-я танковая дивизия выступила из Луги рано утром 10 июля. Достигнув головой колонны населенного пункта Заполье (в 42 километрах южнее Луги), соединение внезапно получило приказ вернуться в прежний район сосредоточения.
Танки прямо на дороге пришлось разворачивать на 180 градусов и направлять назад. По возвращении дивизии в район северо-восточнее Луги, командир 10-го механизированного корпуса отдал очередной приказ о сосредоточения 21-й танковой дивизии в районе Порхова. Следуя туда-сюда, дивизия за день выдержала 95 — 100 километров марша, до предела измотавшего личный состав. Последние танки из Заполья вернулись только к вечеру.
Уже в 23 часа 10 июля передовые танки второй раз за день проследовали через Лугу, направляясь на Порхов через Заполье и Лудонь. 21-я танковая дивизия покидала состав 10-го механизированного корпуса. В дальнейшем она действовала в составе 1-го механизированного корпуса, участвовала в контрударе советских войск под Сольцами.
В этот день передовые части германского XXXXI моторизованного корпуса генерала Г. Рейнгардта (Rainhardt) вышли к Плюссе — предполью главной полосы обороны в районе Луги.
Обороняющиеся на этом рубеже части, в том числе и 24-я танковая дивизия, отразили все атаки противника. Попытка немецких 1-й и 6-й танковых и 36-й моторизованной дивизии прорваться на этом участке успеха не имела.
Рано утром 11 июля 1941 года командир корпуса И. Г. Лазарев прибыл в штаб 177-й стрелковой дивизии на южной окраине города Луга для установления взаимодействия 24-й танковой дивизии с этим соединением. В это время танкисты, имея на вооружении всего 98 танков БТ-2 и БТ-5, продолжали сосредотачиваться севернее Луги. Командный пункт 24-и дивизии расположился в селе Купели.
К вечеру 12 июля распоряжением командира корпуса была сформирована маневренная группа 10-го МК для действия на псковском направлении. В группу вошли: 2-й батальон 49-го танкового полка (32 танка БТ), 1-й батальон 24-го мотополка, артбатарея (четыре 122-мм орудия), взвод ПТО 24-го мотополка (два 76-мм орудия), три зенитно-пулеметные установки 24-го гап. В 18:20 группа выступила по маршруту Луга, Жглино, Городец, Поддубье, Бор, имея задачу ударом в направлении Милютино, Николаево выбить противника на южный берег реки Плюсса от Плюссы до Заполья. К 23:00 группа сосредоточилась в лесу южнее Бора.