С 4 сентября 21мсд была переформирована в стрелковую и участвовала в боях на южных подступах к Ленинграду, после чего заняла оборону на Урицком направлении. С 4 сентября 41г. по 5 декабря 43г. держала оборону на Урицком направлении (за искл. периода с 3 января по 15 мая 43г. когда занимала оборону на Пушкинском напр). 8 сентября 42г. дивизия была переименована в 109сд, выйдя таким образом из войск НКВД.

Находясь в обороне участвовала в частных операциях: Кискинская 15 декабря 41г., Старо-Пановская 22 июля 42г., захват опорного пункта "Платформа" 23 ноября 43г.

5 декабря 43г. в связи с предстоящей наступательной операцией вышла на боевое сколачивание в районе Ольгин, Лахта. К 12 января подготовка к наступлению была закончена и 13 января дивизия заняла исх. положение для наступления. Участвовала в прорыве оборонительной линии противника на Урицком направлении. До 30 января вела наступление на Кингисеппском направлении. К 1 февраля форсировала р.Луга сев. Кингисеппа. Преследуя противника к 3 февраля достигла рубежа Поповка, Захопье, ш. Кингисепп-Нарва, р.Нарва. К 5 февраля была переброшена в районе Усть-Жердянка и Сур-Жердянка. С 6 до 21 февраля вела бои с задачей форсирования р.Нарва. Затем отведена во второй эшелон для пополнения и боевой подготовки. С 28 февраля вновь принимает участие в боях на зап. берегу Нарва, которые длились до 30 марта. Затем вновь выведена во второй эшелон.

К 8 мая сосредоточилась в районе Дятлицы. Насчитывала 6480чел.,8 122мм, 3 107мм, 29 76мм, 25 45мм орудий, 18 120мм, 84 82мм минометов, 84 станк., 261ручн. пулеметов, 115 автомашин, 333 лошади. Получила большое пополнение из призывников не имевших боевой подготовки. Была проведена большая работа для подготовки боевых действий в лесисто-болотистой местности. Командный состав проводил рекогонсцировку операции по прорыву обороны противника на Карельском перешейке.

4 июня 44г. части дивизии переправились через Финский залив из Ораниенбаума и заняли исх. позиции для наступление на Карельском перешейке. Утром 10 июня 44г. начался прорыв обороны финских войск на перешейке. Решительной атакой 381 и 845сп форсировали р.Сестра прорвав главную полосу обороны. После перегруппировки и ввода в бой 602сп 11 июня овладела г.Териоки открыв путь для наступления 72сд. Продолжая наступление вышла к предполью второго оборонительного рубежа. Форсировав р.Ваммельсуун-Йоки захватила плацдармы. 14 июня перешла в район Райвола. Новая задача поставленная дивизии - было овладеть жд ст. Сахакюла находящейся в межболотистом дефиле. Перед передним краем противник имел пт надолбы, минные поля и проволочные заграждения. Перейдя в наступление полки прорвали линии инж. заграждений и к 17:00 овладели Сахакюля. Противник предпринял контратаку и потеснил 456сп из Сахакюля. Командир полка создав из всех подразделений ударный кулак повел всех в атаку и прорвав оборону финнов на 10-15км в глубину овладев Ваммильярви, где соединился с передовым отрядом 1ктбр. Фланг противника оказался оголена на 7-8км, это обеспечило ввод в бой 314сд. К вечеру 15 июня дивизия овладела Лийкола. Не давая противнику оторваться, преследуя его отходившие части на танках к вечеру 18 июня завязала бои на линии Маннергейма. Вместе с подошедшими главными силами 602 и 381сп линия Маннергейма была прорвана. Дивизия прорвалась за линию Маннергейма на 30-40км жд ст. Пилпула и перерезав жд Выборг, Луккюла. Форсировала стремительной атакой перемычку озер Нутялян-Ярви, Лан-Ярви где встретила ожесточенное сопротивление оборонявшего скалы и высоты противника юж.Карисалми. 21 июня овладела г.Хейспилин-Вуори после чего была сменена частями 265сд.

В боях на Карельском перешейке потери составили 783 убитыми и 2218 ранеными.

За образцовое умение при порыве сильно укрепленной полосы обороны противника на Карельском перешейке 109сд было присвоено почетное наименование Ленинградская и награждена Орденом Красного Знамени.

23 июня сосредоточилась в районе Верякоски-Пилпула и приступила к укомплектованию. 256оиптд был перевооружен с 45мм на 76мм орудия Зис-3. 28 июня перешла в районе Карьяла. 4 июля сменяет 63гвсд на рубеже Ихантала, Ваккила. 5 июля противник перешел в наступление на участке дивизии стремясь вернуть свои позиции. 2 б-н оказался в тяжелой ситуации отрезанным. Командир батальона погиб. Введя в бой резервы командир 602сп решительной атакой восстановил связь с батальоном. В бой был введен 381сп силами которого противника удалось отбросить и восстановить положение. Потери составили 152 убитыми и 839 ранеными. В двухдневных боях бойцы дивизии продемонстрировали исключительную стойкость и упорство. Сдав 8 июля свой участок 268сд дивизия вышла во второй эшелон.

11 июля была переброшена на Нарвское направление войдя в состав 2УдА. 25 июля 2УдА перешла в наступление. Дивизия наступала во втором эшелоне в составе 109СК за 131 и 191сд. Прорвав оборону противника по зап. берегу Нарвы овладела на Каазику, Ридакюла и др., однако дальнейших успехов в наступлении не имела натолкнувшись на упорную оборону противника. Немецкие войска включая эстонские части SS трое суток непрерывно контратаковали стремясь восстановить свое положение. Однако все атаки вражеских войск были отражены. В этих боях было захвачено более 200 пленных, 9 150мм орудий, 12 полевых, 2 зенитных орудия. Потери 109сд составили 343 убитыми и 1730 ранеными, 114 пропало без вести.