Корпус был почти полностью укомплектован личным составом, матчастью (за исключением тяжелых и средних танков) и являлся боеспособным механизированным соединением. С началом боевых действий части корпуса в зависимости от обстановки неоднократно перебрасывались с одного направления на другое, подчинялись и переподчинялись командующим различными армиями и фронтами.
1-я танковая дивизия еще 18 июня по распоряжению командующего округом начала погрузку в эшелоны с целью передислокации в Кандалакшу в состав 14-й армии. Война застала ее в пути. К вечеру 27 июня дивизия выгрузилась 38 эшелонами на станции Алакуртти и 1 июля вошла в подчинение командира 42-го стрелкового корпуса. Уже с 23 июня по мере прибытия эшелонов части дивизии вводились в бой. К 1 июля дивизия имела 340 боеспособных танков: 30 Т-28, 199 БТ-5–7, 65 Т-26, 40 танкеток Т-27 и получила с Кировского завода еще 6 танков КВ.
3-я танковая дивизия (по списку 40 Т-28, 70 Т-26, 227 БТ-7, 95 бронемашин) и 163-я моторизованная дивизия (229 Т-26, 25 БТ-5) во главе управления мехкорпуса и с корпусными частями, поднявшись 22 июня по боевой тревоге в лагерях и пройдя своим ходом: 3-я танковая дивизия (выступило 32 Т-28, 63 Т-26, 224 БТ-7, 93 бронемашины) — 220 км, 163-я мотострелковая дивизия (выступило 211 Т-26 и 22 БТ-5) — 275 км, к ночи 25 июня сосредоточились в районе: Аропаккози, Корпиково, поселок Тайцы.
30 июня в связи с прорывом немецких войск в район Острова 1-й мехкорпус получил задачу на марш своим ходом в район Пскова и Острова. Сначала 3 тд и 163 мсд и позднее (с 30 июля) 1 тд перешли в подчинение командования Северо-Западного фронта.
10-й механизированный корпус к началу войны не был полностью укомплектован. В его состав входили 24, 21-я танковые и 198-я моторизованная дивизии. Штаб корпуса дислоцировался в Новом Петергофе, 24-я танковая дивизия — в Пушкине, 198-я моторизованная дивизия — в Стрельне и Ораниенбауме, а 21-я танковая дивизия — на Черной Речке, в Сертолово и Осельках.
Корпус к началу войны не являлся оснащенным, укомплектованным и боеспособным механизированным соединением. Материальная часть боевых машин была сильно изношена и еще со времен войны с Финляндией досталась по наследству от 11-го запасного танкового полка. Причем танки были разных выпусков (Т-26 и БТ-2 пушечные, БТ-2 пулеметные, БТ-5), комсостава не хватало, средств связи было мало, автотранспорта почти не было, артиллерия в дивизиях и в корпусе отсутствовала, личный состав танковых экипажей был слабо подготовлен. Наиболее боеспособной была 21-я танковая дивизия, сформированная на базе 40-й танковой бригады (177 танков Т-26, 9 транспортеров на Т-26, 38 химтанков, 41 бронемашина). С началом боевых действий 21-я танковая дивизия из района расквартирования своим ходом выступила на марш и, пройдя 175 км, к утру 25 июня сосредоточилась в районе: Хянниккяляниеми, Иоллила, Иля-Носкуа. До 5 июля дивизия мелкими группами (взвод, рота) вела бои, а затем получила приказ погрузить 100 танков в эшелоны и перебросить их в район Красногвардейска (такой же приказ получила и 24-я танковая дивизия). Переброска была вызвана захватом противником важного населенного пункта — города Острова.
Командованием дивизии было отобрано 100 лучших танков (столько же и в 24-й танковой дивизии). К вечеру 8 июля во главе со штабом корпуса и корпусными частями 21-я танковая дивизия сосредоточилась в районе города Луги (в пути район выгрузки был изменен) в составе: 28 огнеметных и 120 танков Т-26. Для поддержки 23-й армии от 21 тд осталось: 43 танка Т-26, из них 25 двухбашенных, 9 однобашенных и 9 огнеметных танков.
10 июля 21-я танковая дивизия в составе 49-го танкового полка (личный состав 48-го танкового полка за отсутствием матчасти был передан 12-му запасному танковому полку), мотострелкового полка, гаубичного артиллерийского полка и дивизионных частей выступила на Псков. К вечеру 12 июля дивизия сосредоточилась в Боровичах, где поступила в подчинение командования Северо-Западного фронта.
198-я моторизованная дивизия (79 танков БТ в одном батальоне) с началом войны вела боевые действия в составе 23-й армии на Карельском перешейке, затем была выведена из подчинения автобронетанкового управления фронта и переформирована в стрелковую дивизию и выведена в резерв командующего 23-й армией.
24-я танковая дивизия имела старую потрепанную матчасть (281 устаревший танк БТ-2 и БТ-5 и 42 бронемашины). При переходе из Пушкина на границу с Финляндией (160 км) дивизия окончательно привела свои танки в негодность и, сосредоточившись в районе населенного пункта Лейнока, озер Куйкка-Лампи и Патья, с 25 июня по 4 июля приводила танки в порядок и вела ремонт. Одновременно на этом направлении мелкими подразделениями (взвод, рота) дивизия вела бои с прорвавшимися подразделениями противника.
5 июля дивизия по приказу командования фронта, погрузив 100 танков, один батальон моторизованного полка (два были направлены в состав 7-й армии на петрозаводское направление) и все остальные дивизионные части, к вечеру 8 июля сосредоточилась в районе населенного пункта Старые Крупели. Дивизия оставила в составе 23-й армии 98 танков, преимущественно БТ-2 (из них только 50 боеспособных). С 8 июля дивизия уже вела бои на лужском направлении.
Из танков, оставленных 1-й танковой дивизией в составе 14-й армии (2 КВ, 5 Т-28, 23 БТ-7, 2 Т-26, 32 Т-27, 9 БА-20, 3 БА-10), был сформирован сводный батальон, а из оставленных 21-й и 24-й танковых дивизий в составе 23-й армии на Карельском перешейке было сформировано 5 батальонов, из которых 4 передали стрелковым дивизиям и один находился в резерве командующего армией.
Кроме того, 15 июля в связи с прорывом противника в направлении на Луг, по приказу маршала Ворошилова из учебных машин корпуса формировался сводный полк ЛКБТКУКС (Ленинградских Краснознаменных бронетанковых курсов усовершенствования командного состава. — Примеч. авт.).
К тому времени стало очевидным, что на участке Северного фронта от полуострова Рыбачий до Финского залива крупные танковые соединения не нашли применения из-за лесисто-болотистой местности. Там жизненно необходимы были танковые батальоны (33–51 танк) в составе стрелковых дивизий, для применения их в группах поддержки пехоты поротно в составе стрелковых полков, с некоторым резервом в руках командира дивизии. На псковском направлении ситуация была совершенно иной — там кроме танковых батальонов как при оборонительных действиях, так и особенно в контратаках требовались крупные танковые соединения.
В боевых действиях танковые войска Северного фронта использовались в большинстве случаев мелкими группами (взвод, рота, реже батальон) во взаимодействии с пехотой в качестве групп поддержки пехоты и лишь изредка танки применялись для самостоятельных действий и то не совсем удачно.
В ходе оборонительных боев возможность ремонта вооружения и средств тяги была полностью исключена. Подбитая или неисправная боевая техника уничтожалась или оставлялась на поле боя. Уже в начале июля боевые потери в танках и автомашинах, а также выход их из строя в результате отсутствия горючего начали принимать такие размеры, что танковые и моторизованные соединения пришлось расформировывать и превращать в стрелковые.
