29 июля вышел приказ о переформировании дивизии по штатам стрелковой дивизии. Дивизия находилась в районе Бровары, в резерве коменданта КИУР. На начало августа 1941 года, уже будучи 81-й стрелковой дивизией, занимала позиции на северном фланге Киевского укрепрайона, насчитывая в своём составе всего около 3500 человек.С 7 по 23 августа части дивизии занимались укомплектованием личного состава, мат. частью и боевой подготовкой.

23 августа с целью завершения формирование выступила в район Лубны. К 26 августа сосредоточилась в районе Лубны, где продолжала свое формирование.

3 сентября по приказу командующего ЮЗФ один из стрелковых полков - 302сп был направлен в г.Прилуки.

8 сентября дивизия получила приказ на переброску в состав 38А, которая вела бои с противником расширяющим свой плацдарм на Днепре в районе Кременчуга. Утром 10 сентября последний эшелон отправился со ст. Лубны. Разгрузившись 11 сентября на ст.Глобино два стрелковых полка дивизии под проливным дождем по раскисшим дорогам двинулись к Кременчугу. С утра 12 сентября дивизия войдя в группу под командованием генерал-майора Кулешова получила приказ начать наступление на занятый противником Кременчуг.

Однако к этому моменту на Кременчугском плацдарме уже сосредоточились моторизованные части 1ТГр Клейста (9, 13, 16 танковые дивизии, 16 и 25 моторизованные дивизии). С утра 12 сентября после мощной артподготовки эти части перешли в наступление, прорвав оборону сражавшейся у Кременчуга 297сд. Вступив в бой с перешедшими в наступление моторизованными частями противника дивизия к вечеру отошла в район Обозновки. Танковые части Клейста устремились на Хорол-Лубны и далее в тыл ЮЗФ...

13 сентября стало понятно, что дивизия обойдена справа и слева. К вечеру имея недостаток боеприпасов было принято решение отходить к переправам через Хорол у Зубани. Был ранен нач. штаба дивизии подп. Герман. Из частей дивизии по приказу командования 38А были сформированы отряды для удержания переправ через Псел у Остапье, Сухорабовки и др. Несколько дней эти отряды удерживали свои позиции. 17 сентября по приказу командира 5КК отряды были отведены на рубежи Хрещаты, Кузьменки, а к 20 сентября к ст. Братешки. 21 сентября один из отрядов дивизии стойко оборонявший ст. Сагайдак был уничтожен и вся мат. часть погибла. Дивизия отошла в район Яновщина, где оборонялась неск. дней. 26 сентября выводилась со своего участка совершая марш в район Ахтырки.

28 сентября сосредоточилась в Ахтырке для доукомплектования, войдя в состав 21А.

6 октября дивизия выдвинулась на фронт в район Зиньков, Котельва, где сменяла части 5КК. Тем временем противник подтянув из района Киева свою пехоту перешел в наступление с рубежа р. Псел и сломив сопротивление оборонявшихся на нем частей 295 и 1гвсд стал наступать на Ахтырку с запада. Южнее левый фланг 21А обходили части XVIIAK.

Выдвинувшись из Ахтырки части 81сд были направлены в район Котельва (вошла в группу Недвигина: 81, 297сд,, 129тбр, кав. группа), где атаковали противника наступавшего через Ворсклу. На 7 октября 41г. насчитывала 10566чел. Контрудар после первых успехов был отбит противником и дивизии пришлось отступать в северном направлении. В сводке 21А есть запись от 11 октября " 81сд рассеялась и отходит на рубеж Слухаря, Ивановка". Однако противник не стремился атаковать Ахтырку с юга, а основные усилия сосредоточил в восточном направлении на Богодухов. Части 81сд отступили к Ахтырке и на 13 октября занимали рубеж Хухря, Михайловка.

С 16 октября 21А начала общий отход в восточном направлении. Отход производился в тяжелых условиях осенней распутицы. К 20 октября 81сд отошла на рубеж Лютовка, Александровка, преследуемая LIAK противника.

Зимой-весной 1941—1942 года занимает позиции по реке Северский Донец. В середине февраля 1942 года дивизия входит в состав 38-й армии. Находясь в резерве армии, дивизия дислоцируется в районе Харькова. 10.4.1942 г. дивизия, выйдя из резерва 38-й армии, укрепляется на рубеже Новый Бурлук – Юрченково – Лелюковка./p>

В конце мая 42. дивизия сменила части 242сд на плацдарме в районе Чепеля. Затем к 14 июня передана в состав 9А Харитонова. Совершила марш в район Бригадировка (сев. Изюма) составляя резерв 9А. На 20 июня дивизия насчитывала 9895чел., 7 122мм, 24 76мм, 18 45мм, 1 зен. орудий. 16 120мм, 70 82мм, 64 50мм минометов.

С утра 22 июня 42г. началось новое наступление немецких войск по плану "Фридерикус 2". Основной удар танковые соединения немцев наносили на Купянск севернее вдоль жд Чугуев-Купянск на участке 38А. Навстречу этому удару 97 и 101лпд немцев, форсировав Донец между Изюмом и устьем р.Оскол, должны были продвигаться вдоль Оскола на север стремясь окружить в междуречье Оскола и Донца части левого крыла 38А и правого крыла 9А. Два полка 81сд были направлены в районе Изюма где вражеские войска форсировали Донец. Вместе с танкистами 12тбр (12 Т-34, 12 Т-60) дивизия заняла к вечеру 22 июня оборону с-з Красного Оскола. На данный участок фронта были переброшены части 106 и 81сд, а также 12тбр которые с утра 23 июня предприняли наступление на занятый противником плацдарм. Из-за мощных налетов немецкой авиации и сильной поддержки артиллерией в течении дня добиться существенного перелома ситуации не получилось. Ввиду поражение севернее частей 38А Москаленко и выхода танков противника в тыл наших войск оборонявшихся на Донце было решено отвести к утру 24 июня части 38 и 9А за р.Оскол. Прикрытие отхода должны были осуществлять части 5КК, 2 тбр и по одному полку от 81 и 106сд.

Однако организованно отойти за р.Оскол части дивизии не смогли. Отход был начат в 6 утра 24 июня и проходил под непрерывными бомбежками немецкой авиацией. Переправа у Пристин уже оказалась занята прорвавшимися с юга немецкими частями. Колонны начали отход на север к Гороховатке. Однако к их подходу эта переправа уже была уничтожена немецкой авиацией. К тому же к Гороховатке с севера прорвались части 22тд 6А Паулюса. Переправа осуществлялась вплавь без всяких переправочных средств. Много людей утонуло. Тяжелое вооружение пришлось бросить на западном берегу реки. К исх. 25 июня в составе дивизии числилось 3156чел., 2 станк. и 18 ручных пулеметов, 5 120мм, 12 82мм и 16 50 мм минометов. Вся артиллерия осталась на зап. берегу. Потери в ходе отхода за р.Оскол составили 272 убитыми, 313 ранеными и 2415 пропавшими без вести. Было оставлено (брошено на зап. берегу или уничтожено) 7 122мм, 22 76мм, 15 45мм орудий, 5 120мм, 2 107мм, 36 82мм и 43 50мм минометов.

К утру 26 июня после отхода за р.Оскол полки дивизии сосредоточились в районе Боровая. В составе дивизии на 29 июня числилось 6427чел, 3 станк., 31 ручн. пулеметов, 7 120мм, 2 107мм, 36 82мм, 24 50мм минометов.

На 4 июля дивизия после пополнения насчитывала 6737чел., однако имела всего 2 76мм орудия. Еще 28-30 июня крупные группировки немецких войск прорвали оборону Брянского и ЮЗФ на Воронежском и Белгородском направлениях. Нанеся поражение армиям правого крыла ЮЗФ танковые соединения противника устремились к Россоши угрожая ударом во фланг и тыл уничтожить все оставшиеся армии ЮЗФ и выйти в тыл так же Южному фронту. Понимая эту угрозу части 9А получили приказ отойти на рубеж Белокуракино, Мостки, Федчин. В ночь на 7 июля начался отход частей 9А. Отход проходил под прикрытием арьергардов. Противник не разгадал маневр наших войск и его части приступили к преследованию только с утра 8 июля форсировав Оскол и Донец. Немецкая авиация занятая на других участках фронта также активности не проявляла ограничиваясь разведывательной деятельностью. В течении с 7 по 12 июля части армии прошли 180-200км делая иногда по 40-50км в сутки. Марши проходили на 30 градусной жаре что из-за невтянутости войск к маршам приводило к отставанию бойцов.

9 июля 81сд было приказано вывести в районе Кантемировки и войти в подчинение штаба 57А генерала Никишева. Дивизии вместе с 24истрбр приказывалось занять рубеж по р.Богучарка на участке Синарин-Кантемировка. Войти в подчинение 57А и Остановить противника на р.Богучарка не удалось. По достижению 9 июля дивизией рубежа Ново-Россошь на р.Каменка (зап. Кантемировки) выяснилось что сюда уже прорвались с севера немецкие танковые части. Дивизия продолжала отход в составе 9А на ю-в. Остатки 28, 28 и 9 армий продолжали отход в направлении Миллерово. К исх. 14 июля достигла района Ефремово-Степановка (ю-в Миллерово). Здесь немецкие танковые части противника замыкали кольцо окружения вокруг наших войск в районе Миллерово. Отходившие колонны дивизии подверглись нападению танков и авиации противника. Походный порядок изможденных длительным отходом войск был нарушен и отдельные части дальше выходили из боя самостоятельно.

Рассеянные части дивизии продолжили отход к переправам через Дон в районе Цимлянская и Константиновская. К 22 июля остатки 81сд сосредоточились на юж. берегу Дона. в районе Кутейниковский, откуда маршем была направлена в район Ставрополя для пополнения. На 28 июля насчитывала 1141чел., 40 автомашин, 204 винтовки, 13 пулеметов, 1 миномет. Часть вооружения была отобрана заградотрядами в населенных пунктах и на переправах через Дон.

31 июля на пополнение 242сд из состава дивизии было передано 254чел.и часть вооружения. 1 августа был получен приказ о передаче большей части личного состава для пополнения 318сд. Далее дивизия направилась в сторону Невиномысска. 4 августа штаб дивизии и оставшиеся подразделения были погружена на ст.Киан и перебрасывались в район Орджоникидзе. К исх. 13 августа сосредоточились в колонии Михайловская.

27.09.1942 года расформирована.