За боевые подвиги и героизм личного состава 18-го сентября 1941 года преобразована в 1-ю гвардейскую из 100 стрелкой дивизии.

В дивизию был включен в качестве сверхштатного ( благодаря настойчивости секретаря Воронежского обкома партии Никитина) 4-й Воронежский добровольческий стрелковый полк. На 19 сентября дивизия насчитывал 14188чел., 36 76мм орудий, 16 45мм пт орудий, 4 76мм зен. орудий, 10 152мм гаубиц, 16 122мм гаубиц, 12 122мм миномета, 5 82мм миномета, 95 50мм миномета, 3 танка Т37/38 420 груз. автомашин.

С 21 сентября дивизия в составе конно - механизированной группы генерала Белова вместе с частями 2-го кавалерийского корпуса участвовала в контрударе против Роменской группировки Гудериана. Части дивизии с ходу вступили в бой с гитлеровцами на реке Сула. Боевое крещение в боях под селом Липовая Долина и деревней Сакунихой принял Воронежский добровольческий полк. В конце сентября 41г. заняла оборону по р. Псел вост. Лебедина. В составе 21-й армии вела оборонительные бои на лебединском и белгородском направлениях, в том числе в окружении.

После перехода немецкой 6А в наступление на Ахтырку отошла к 14 октября к ст.Боромля. Правый фланг дивизии оказался открыт, в результате отхода 227сд. К исходу 15 октября немцы обошли правый фланг дивизи прорываясь через открытые стыки между нашими соединениями и продвинувшись до 40км в тыл дивизии. 331сп оборонявший ст. Боромля был вынужден начать отход, понеся большие потери. В течении 15-16 октября дивизия отошла на рубеж Рясное, Славгородок, Пожня. Отход осуществлялся в тяжелых условиях осенней распутицы. Мат. части артиллерии, особеннос на мех. тяге, двигалась очень медленно, расходуя большое количество горючего. Атортранспорт тыловых подразделений вытасквался на руках по раскисшим дорогам.

19 октября передовые части немецкой 73пд подойдя с юга заняли Грайворон. Мосты через Ворсклу были взорваны нашими саперами и переправиться на сев. берег немцы не смогли, однако противник продолжил наступление вдоль Ворсклы на Борисовку. С севера, через открытый стык с 227сд, на Борисовку двигалась немецкие 75 и 168пд. К исходу 19 октября часть 1гвсд оказались в окружении сев. Грайворона в Головчанском лесу. Не имея возможности отступить за Ворсклу части дивизии (4 и 335сп часть 34ап) продолжили отхода на Хотымжск через Головчанский лес вдоль реки. Наступавшие по восточному берегу немцы вели обстрел наших колонн артиллерией и минометами. Пути отхода этой группы были перерезаны занявшими Ломное немецкими частями. В Головчанском лесу пришлось бросить артиллерию на мех. тяге из за отсутствия горючего. Прорываясь из окружения в течении 22-23 октября части дивизии двигались к р.Готня. Преодолев ее в районе Октябрьская Готня колонны дивизии двинулись на Томаровку, где оборонялись части 2КК. В районе д.Бутово (станет известной спустя 2 годя во время Курской битвы) была разгромлена колонна противника из 20 повозок. Переправившись вечером 24 октября через Ворсклу у Пушкарное к утру 27 октября выходившие из окружения части соединились с остальными подразделениями дивизии в районе Ломово, Алексеевка.

Действовавшие вне окружения части дивизии с 21 октября отходили по маршруту Томаровка, Казацкое, Высокое и отошли к Белгороду. В течении 24 октября части 85сп и остатки 1тбр вели бои за Белгород, а с рассветом 25 октября отошли на вост. берег Сев. Донца в Старый Город. Командование 21А имело приказ от штаба фронте не задерживаться на рубеже Сев. Донца и отходить на р.Оскол и Короча. К утру 27 октября эта часть дивизии отошла на с-в К Ломово, Алексеевка( зап. Корочи) где и соединилась в выходившими из окружения.

За 5 дней дивизия совершила 150км марш в условиях распутицы. В условиях окружения пришлось оставить автотранспорт и артиллерию на мех. тяге. В составе дивизии еще оставался 46гап, мат. часть которого была оставлена. В отчете дивизии указывалось что в течении 4-х месяцев дивизия вела почти непрерывные боевые действия потеряв большую часть кадрового состава. Значительную часть бойцов составляли пополнения полученные в Воронеже в сентябре 41г.. По выходу из окружения дивизия насчитывала всего 586 акт. штыков. В полках оставалось всего 1-2 станковых пулеметов.

27 ноября 1941 года дивизия сдала полосу оборону 297-й и 81-й стрелковым дивизиям и передислоцировалась в район Волоконовки для пополнения личным составом и матчастью, затем была переброшена по железной дороге в район станции Тербуны, где вошла в состав оперативной группы генерал - лейтенанта Ф. Я. Костенко. Дивизия участвовала в разгроме вражеской группировки противника в районе Ельца.

6 декабря части ОГ Костенко перешли в наступление которое оказалось для противника совершенно неожиданным. Немцы еще несколько дней назад считали, что перед ними в беспорядке отходят остатки советских войск не занимали оборонительных рубежей. Наши части атаковали противника передвигавшегося в походных колоннах. Были захвачены пленные и обоз с имуществом немецкого батальона. Продолжая наступление по вост. берегу р.Олым дивизия овладела Новотроицкое и окружила гарнизон противника в Стрелецкое. К исх. 9 декабря остатки гарнизона противника прорвались на Грызлое. Левее по зап. берегу р.Олым наступали части 5КК Крюченкина вышедшие к р.Сосна. В качестве трофеев было захвачено 31пто, 4 полевых орудия, 44 пулемета, 15 мотоциклов, 10 минометов, 82 автомашины. Было захвачено также неск. сот пленных. Разбитые части 45пд противника отходили на север за р.Сосна уничтожив за собой переправы. Ввиду выхода корпуса Крюченкина на коммуникации противника немецкие войска уже не оказывая сопротивления преследуемые нашими войсками отходили вдоль жд от Измалкино на с-з. Полуокруженным частям немецкого XXXIVK (134 и 45пд) все же удалось выскользнуть из окружения за спиной кавалеристов Крюченкина, однако противник в ходе отступления бросил большое количество вооружения и транспорта и боевая сила этих дивизия сильно ослабла. 1гвсд продолжая наступление к 20 декабря выдвинлась в район ю-в Верховье где вела бои за Верховье вместе с частями 5КК в составе ОГ Костенко.

Оценивая действия 1-й гвардейской стрелковой дивизии, начальник штаба оперативной группы генерал-майор И. Х. Баграмян отмечал в докладе об итогах Елецкой операции : "В период с 6 по 17 декабря 1941 года дивизия с боями прошла 116 километров, последовательно разгромив 278-й пехотный полк 95-й пехотной дивизии и пехотный полк (133-й или 130-й ? - уточнить) 45-й пехотной дивизии. В районе Россошное и к западу от него дивизия совместно с 5-м кавкорпусом окружила и разгромила главные силы 45-й пехотной дивизии, захватив при этом следующие трофеи: орудий разных калибров - 63, пулемётов - 79, винтовок - 229, автомашин разных - 348, лошадей - 91, мотоциклов - 68, самолётов - 1, миномётов - 80 и много различного военного имущества. За эти дни частями дивизии было освобождено свыше 300 населённых пунктов".

За 28 дней декабрьских боёв 1-я гвардейская стрелковая дивизия с боями прошла 160 километров, освободив вместе с 5-м кавалерийским корпусом более 450 населённых пунктов. Были разгромлены 45-я и 95-я пехотные дивизии гитлеровцев. 85-й стрелковый полк за мужество и героизм, проявленные в боях под Ливнами и Ельцом, был награждён орденом Красного Знамени. Весь личный состав соединения был награждён медалью "За оборону Москвы".

После завершения Елецкой операции дивизия была включена в состав 13-й армии генерал - майора А. М. Городнянского. Дивизия заняла оборону на рубеже Разиньково, Труды Меряева, Жерновец. 8 января 1942 года дивизия совершила 100-километровый марш в район города Щигры и была включена в состав 3-го гвардейского кавалерийского корпуса генерала В. Д. Крюченкина. Утром 18 января войска дивизии перешли в наступление , которое продолжалось до 30 января. За 11 дней боёв в районе Щигры дивизия освободила 21 населённый пункт. 5 февраля дивизия была передана в оперативное подчинение командующему 21-й армией генерал - майору В. Н. Гордову и передислоцировалась в район Лески, 35 км севернее Белгорода. 20 февраля 1942 года после артподготовки дивизия ( с целью перерезать железную дорогу Белгород - Курск) перешла в наступление в двух направлениях Лески-Беленихино. 26 февраля дивизия сдала занимаемый участок частям 297-й стрелковой дивизии и сосредоточилась в районе Верин, Кузьминка, Гнездиловка. Через 2 дня новый приказ: сосредоточиться в районе Марьин, Покаляное, Бочково (срок передислокации - 5 ночей). Начался изнурительный ночной марш по маршруту Авдеевка, Пушкарное, Зимовное, Ефремовка.

5 марта дивизия поступила в распоряжение командующего 38-й армией генерал - майора К. С. Москаленко. В этот же день был получен приказ о переименовании всех частей дивизии в гвардейские с присвоением им новых номеров. 85-й стрелковый полк стал 2-м гвардейским стрелковым полком, 331-й стрелковый полк - 7-м гвардейским, 355-й стрелковый полк - 16-м гвардейским, а 4-й Воронежский стрелковый полк получил наименование "4-й гвардейский стрелковый полк". В ночь на 7 марта дивизия сменила части 300-й стрелковой дивизии 38-й армии на рубеже Прилипка, 1-е Советское. Была поставлена задача - нанести удар в направлении северной окраины 1-е Советское, Избицкое, форсировать по льду Северский Донец и захватить на его западном берегу плацдарм для последующего наступления на Харьков. В трудных условиях оттепели в 5 часов утра 7 марта части дивизии начали форсирование Северского Донца. От тягачей и конных упряжек пришлось отказаться - лёд бы не выдержал. Пушки бойцы тащили на руках. К 16 часам 7 марта части дивизии вышли ко 2-му рубежу обороны противника. Плацдарм был захвачен и дивизия удерживала его до 19 апреля, после чего была выведена для отдыха и пополнения и эшелонами отправлена в Ливны.

До начала июля даже в условиях продолжавшегося немецкого наступления на Воронежском направлении дивизия продолжала занимать оборону в резерве Брянского фронта зап. Ельца. Но в начале июля дивизию было приказано выдвинуть в район ст.Урицкое на р.Олым. Здесь оборонялись части 8КК, 284сд, 157, 161, 157тбр. Эта группа усиленная 1гвсд должна была 8 июля перейти в наступление на Урицкое. Левее наступательные бои вела 5ТА Лизюкова, правее группа Катукова. Совершив в ночь на 8 июля 50км марш дивизия сосредоточилась в район Давыдова, Сельцо. Местность была совершенно открытой в сторону противника из-за чего все передвижения наших войск обнаруживались и подвергались воздействию огня. Немцы успели укрепить свои позиции. Поддерживать в наступлении дивизию должны были 161 и 157тбр, 124гап РГК.

Атака началась вечером 8 июля. 2гвсп своими батальонами овладел Амфросимовкой. Атака 7гвсп была менее удачной, Правее 16ТК овладел на зап. берегу Олыма Бол. Ивановкой. Утром 9 июля наступление возобновилось. 2 и 4гвсп атаковавшие д.Борки встретили сильный огонь и успеха не имели. 7гвсп атаковавший Николаевку также был отбит. Потери дивизии за сутки боя составили 626чел. убитыми и ранеными. 11 июля после перегруппировки в бой вводился 16гвсп. Атака должна была идти между Борки и Николаевкой на Васильевку, Плотки. 7 гвсп при поддержке 16гвсп ворвался в Николаевку но был отброшен контратакой. 16гвсп овладел Васильевкой. Немцы ввели в бои 4 танка и бтр и при их поддержке потеснили батальоны полка, но полностью вернуть Васильевку немцы не смогли. В отчете 161тбр отмечалось, что пехота 16гвсп в ходе атаке залегала под артилл. минометным огнем противника оставляя танки одни без своей поддержки. К исх. 11 июля потери возросли до 2109чел.. 12 июля ожесточенные атаки продолжались с переменным успехом. Отбросить контратаками дивизию на исх. позиции немцы не смогли, но и наши части продвижения не имели. С 13 июля дивизия по приказу фронта переходила к обороне.

Вплоть до октября 42г. занимала оборону на правом фланге 38А от р.Олым до жд. В конце октября 1942 года дивизия с Брянского фронта была переброшена в Приволжский военный округ. Переброска имела большое значение, поэтому проводилась в строгой тайне, с соблюдением всех мер оперативно - тактической маскировки. Даже командир с комиссаром дивизии не знали, куда идут эшелоны с техникой и личным составом. Только на станции Сватово командиру дивизии генерал-майору И. Н. Руссиянову был вручён пакет с сургучными печатями Генштаба Красной Армии. Это был приказ наркома обороны о переформировании дивизии в 1-й гвардейский механизированный ордена Ленина корпус (22.10.1942). В Поволжье с 1 ноября дивизия стала разворачиваться в мехкорпус, сохранивший номер и наименование дивизии.