Дивизия сформирована в Забайкальском военном округе (территория МНР) на базе 8-й мотоброневой и 50-й легкотанковой бригад.

До 7 мая 1941 года входила в состав 29-го механизированного корпуса, затем в связи с расформированием управления корпуса — отдельная в 17-й армии.

Дислоцировалась на территории Монголии в Баян-Тэрэме. Перед войной перебрасывается в Киевский военный округ вместе с 5-м мехкорпусом.

Первый эшелон 114-го танкового полка, состоящий из разведывательной и саперной рот, прибыл на станцию Проскуров на рассвете 22 июня. Разгрузившиеся части под командованием начальника 1-го отдела штаба полка капитана Е.М. Ковалева немедленно направили в местечко Раково, в пустовавший большой (дивизионный) военный лагерь. После того, как по радио было получено сообщение о начале войны, капитан Ковалев вывел роты из лагеря в лес.

Командир полка майор Бичук прибыл во втором эшелоне во второй половине дня 22 июня. Этот эшелон уже попал под обстрел немецких самолетов, но все обошлось благополучно — без потерь. Уже 23 числа поступило указание — эшелоны дивизии разгружать на станции Шепетовка. То, что успели разгрузить, отправили своим ходом.

Утром 26 июня полковое и дивизионное командование находилось в Шепетовке. Майор Бичук вернулся в полк с приказом выдвинуться на Острог и ликвидировать там воздушный десант противника. Части выступили в 2 часа дня 26 июня. Матчасть полка состояла только из машин Т-26, однако отставших практически не было. К вечеру полк сосредоточился в лесу севернее Изяслава, где его уже встречал командир дивизии полковник Мишулин. Высланная вперед разведка восточнее Острога нарвалась на противника и потеряла 3 танка Т-26, был тяжело ранен командир разведроты.

27 июня 1941 года иолк совместно со 109-й моторизованной дивизией атаковал Острог. Авиация противника с момента входа танков на западную окраину городка буквально зависла над нолем боя. 1-й танковый батальон атаковал город с фронта, за ним уступом слева шел химический батальон. С севера наступал 2-й танковый батальон, с юга — 3-й. 1-й танковый батальон был остановлен плотным огнем противотанковой артиллерии противника. Тогда вперед пошли огнеметные танки; умело маневрируя, они подошли вплотную к позициям немецких орудий и выжгли их. Уцелевшие немцы побросали орудия и бежали. К вечеру городок был освобожден, о чем послали донесение в Шепетовку. Однако там уже никого не было: ни комдива Мишулина, ни командарма-16 М.Ф. Лукина. Не вернулся и офицер, посланный с донесением. В целом, потери за 27 июня были невелики. В полку имелось настроение: «направиться в Славуту и Шепетовку для погрузки в эшелоны». Тем временем противник вновь захватил Острог и развивал наступление на Шепетовку.

1 июля 1941 года полк, не имея ни с кем связи и обойденный противником, начал отход за Горынь. Однако раньше танкистов к мосту прорвались немцы. Мост прикрывала саперная рота полка, вступившая в бой. Часть сил противника отвлекли на себя отходившие главные силы полка. Потери были ощутимыми. После переправы по мосту полк занял оборону, перехватив шоссе и железную дорогу Славута—Шепетовка.

2 июля противник прорывает оборону полка в районе шоссе и устремляется на Шепетовку. Полк, свернувшись, начал отход параллельным путем вдоль железной дороги. Утром 4 июля остатки полка прошли по главной улице Шепетовки на восток и заняли оборону восточнее города, прикрыв развертывание подошедшей стрелковой дивизии. В этот день полк потерял еще 13 танков Т-26. С наступлением темноты остатки части отошли в сторону Нового Мирополя. Бичук послал капитана Ковалева в Киев выбивать подвижной состав для полка. В штабе фронта организовали все без долгих уговоров. Остатки полка уместились в одном эшелоне. Так полк убыл на Западный фронт. На станции Дятьково эшелон простоял два дня и в итоге разгрузился в Вязьме. Далее полк дислоцировался в лесу близ Вязьмы. В начале августа он влился в 57-ю дивизию и вместе с ней в конце августа 1941 года был расформирован. Часть военнослужащих 114-го танкового полка затем попала в формировавшуюся 112-ю мотострелковую дивизию.

1 июля сначала 115-й танковый полк, а затем и 57-й гаубичный полк были переподчинены командованию 20-й армии, которое направило их на усиление 1-й мотострелковой дивизии. Танковый полк участвовал в контратаке 1-й мсд в районе Толочина и во всех последующих боях дивизии до 15 июля.

12 июля 1941 года генерал-лейтенант Курочкин приказал заместителю начальника штаба 20-й армии полковнику Рясику организовать контратаку по переправившемуся на восточный берег Днепра противнику силами 18-й стрелковой и 1-й мотострелковой дивизий при поддержке танков 115-го танкового полка. Непосредственно 316-му полку 18-й дивизии в качестве непосредственной поддержки пехоты было передано 8 танков БТ-7. Остальные танки действовали с 1-й мсд, имея при этом слабое руководство со стороны ее командования. Действия подразделений не увязывались, связь между ними не поддерживалась.

15 июля 115-й танковый полк вышел из оперативного подчинения 1 -й мотострелковой дивизии и был направлен в район Благовещенки в оперативное подчинение 18-й стрелковой дивизии 20-й армии. Не найдя в указанном районе советских войск, командир 115-го танкового полка принял решение отвести полк на восток для соединения с основными частями 57-й танковой дивизии.

Утром 16 июля 1941 года полк в составе трех батальонов атаковал колонну противника в движении между Копысью и Горками. Колонна противника была разорвана, часть ее отошла к переправам. К утру 17 июля 115-й танковый полк в составе четырех рот, по 15 машин в каждой, вернулся в дивизию.

57-я танковая дивизия начала разгружаться на станции Орша в ночь на 28 июня 1941 года. На 1 июля 57тд 6409чел., 820 автомашин, 56 танков, 30 БА, 4 орудия полевых, 14 орудий пто, 31 миномет, 24 станковых пулеметов, 109 ручной пулемет Управление дивизии с оставшимся одним мотострелковым полком сосредотачивались в составе 16-й армии в районе станции Гусино, куда в начале июля 1941 года из Орловского танкового училища на усиление дивизии прибыл танковый батальон, в составе 15 танков, в том числе 7 Т-34. Планировалось передать 57-ю дивизию в состав 23-го механизированного корпуса вместо 51-й тд — но, насколько можно судить по дальнейшему развитию событий, 57-я танковая дивизия в состав корпуса так и не вошла.

Части дивизии 15 июля выдвинулись в направлении города Красный. 57-й мотострелковый полк был усилен 3-м батальоном 544-го стрелкового полка 152-й стрелковой дивизии. Уже в 6 часов 30 минут разведывательный батальон дивизии, возглавлявшийся заместителем командира дивизии Холмогорцевым, встретил на подступах к городу охранение противника. Попытка обойти противника слева не увенчалась успехом. Батальон потерял 1 танк, зато подбил 2 танка противника. Головная колонна подошедшего 57-го мотострелкового полка па восточной окраине Красного завязала бой с немецкой мотоциклетной частью. Один из батальонов полка при поддержке двух взводов танков БТ-7 и одной артиллерийской батареи рассеял мотоциклистов и ворвался с востока в город. Однако немцы, быстро придя в себя, открыли по атаковавшим мощный артиллерийский огонь. Немецкие танки силой до роты развернулись и стали обстреливать залегшие цепи огнем. В этот момент из Красного разрозненно отходил пограничный полк и местные партизаны. Мишулин подчинил эти группы себе и усилил ими боевые порядки дивизии.

Из-за сильных авнаналетов вскоре пришлось отвести танки и автомашины в укрытие. Затем отошли па опушку леса севернее Красного и мотострелки, оседлавшие дорогу Красный— Гусино. До ночи дивизия при помощи развернувшегося 57-го гаубичного артиллерийского полка отражала сильные атаки противника, уничтожив 9 немецких танков.

16 июля противник перешел в наступление на позиции 57-й танковой дивизии. Первая атака была успешно отражена. В 10 часов немцы совершили сильный авиационный и артиллерийский налет на командный пункт дивизии, в результате чего командир дивизии полковник Мишулин получил ранение в голову. По приказу начальника штаба 16-й армии комдив был немедленно отправлен в госпиталь, однако, уже к исходу дня, Мишулин вернулся в свою дивизию.

В это время удалось установить связь с развернувшейся справа 17-й танковой дивизией, а слева — с 46-й стрелковой дивизией. По разрывы между дивизиями были большими, поэтому соединения действовали с постоянно открытыми флангами. К рассвету 17 июля в подчинение командира 57-й танковой дивизии прибыли остатки 109-й моторизованной дивизии, большая часть которой осталась на Юго-Западном фронте. К утру 17 июля 115-й танковый полк в составе четырех рот по 15 машин в каждой вернулся в дивизию. Районом расположения полка командиром дивизии была указана станция Гусино. Три роты занялись восстановлением материальной части полка, четвертая была выдвинута южнее моста через Днепр у Гусино для прикрытия этой важной переправы.

18 июля, около 15 часов, на Гусинский мост со стороны Дубровно двинулось до двух рот танков с пехотой, а со стороны Сырокоренья — танковый десант в 10—12 машин. Прикрывавшая мост танковая рота 115-го полка вступила в неравный бой и отстояла переправу. Немцы потеряли около 10 танков и отшли назад. Если бы противнику удалось овладеть мостом, то 13-я, 17-я и 57-я танковые дивизии 5-го механизированного корпуса, которые вели танковое сражение с 18-й танковой дивизией вермахта на южном берегу реки Днепр, были бы отрезаны от своих.

К 18 июля батальон приданного дивизии 544-го стрелкового полка попал в окружение. 57-й мотострелковый полк получил приказание выручить окруженных. По радио удалось согласовать свои действия. В условленное время 18 июля началась одновременная атака с двух сторон, которая увенчалась успехом.

К вечеру 19-го июля южная ударная группа 20-й армии получила приказ на отход на северный берег Днепра. 57-я танковая и приданные ей остатки 109-й моторизованной дивизии такого приказа не получили. Мишулин принял самостоятельное решение. Первым отходил разведбатальон, за ним следовал штаб, артиллерия, 57-й мотострелковый полк. Остатки 109-й моторизованной дивизии силой до батальона прикрывали отход. Когда все было решено, из штаба 20-й армии была наконсец-то получена радиограмма с приказом на отход, начало которого назначалось на час ночи 20 июля.

К этому времени дорога Красный — Гусино уже была перехвачена немецкой мотопехотой, из-за этого разведбатальон был вынужден вступить в бои в ночных условиях. Лишь к 6:00 дорогу удалось очистить от противника, и части дивизии начали отход, который был прерван немецкой контратакой в 7 часов утра. Основная тяжесть боя легла на 57-й мотострелковый полк, который вышел к Гусинскому мосту лишь к полудню. Гусинский мост по-прежнему прикрывала танковая рота 57-го полка, теперь уже при поддержке артиллерии 5-го механизированного корпуса, которая била по противнику с северного берега Днепра. Руководил переправой заместитель командира 5-го мехкорпуса генерал-майор Журавлев. После переправы последних частей дивизии мост был взорван.

К 15 часам 20 июля 57-я танковая дивизия сосредоточилась в районе станции Гусино. Уже 21 июля 57-я и 109-я дивизии были брошены на ликвидацию прорыва противника на Смоленск у Голынок. Дивизии под единым командованием полковника Мишулина заняли рубеж Мирское—Фролы, перекрывая железную дорогу Витебск—Смоленск. 23 июля вместе с 153сд атаковала противника в р-не. Каспля (с-з Смоленска). в последующие дни остатки 5МК удерживали противника севернее автострады Москва-Минск

Мишулин подчинил себе остатки 1-й мотострелковой дивизии (второго формирования) и 153-й стрелковой дивизии в районе совхоза Шохино. 6 августа радиостанция дивизии приняла радиограмму штаба армии: «Выходить — самостоятельно». Остатки 57-й дивизии пробились на участке 108-й стрелковой дивизии 20-й армии и благополучно переправились через реку Вопь.

1 сентября 1941 года дивизия переформирована в 128-ю танковую бригаду.