32-й моторизованный полк направлялся во Львов, где должен был сменить 8-й моторизованный полк, несший гарнизонную службу в городе.
32-я танковая дивизия, двигавшаяся днем 24 июня с востока по улицам Львова, столкнулась с колоннами 8-го механизированного корпуса, который двигался навстречу. Создались пробки, которыми воспользовались украинские националисты, беспрестанно обстреливавшие советские подразделения с крыш домов и чердаков. С 13 до 24 часов 24 июня в городе шли настоящие уличные бои с применением стрелкового, а иногда и артиллерийского оружия. Националисты смогли прорваться в городскую тюрьму и выпустить из нее всех заключенных, они же прервали проводную связь штаба 6-й армии со штабом фронта, подняли настоящую панику среди городского населения и части армейских тыловых служб.
32-й танковой дивизии лишь к вечеру 24 июня удалось вырваться из города, охваченного беспорядками, и к рассвету 25 июня сосредоточиться в районе восточнее Яворова. Туда же прибыло управление корпуса с корпусными частями. Во Львове для поддержания порядка были оставлены моторизованный полк 32-й танковой дивизии, 202-й моторизованный полк 81-й моторизованной дивизии, а также ряд подразделений 8-го мехкорпуса и войск НКВД.
К 2 часам ночи 25 июня 32-я танковая дивизия сумела, выйдя из Львова, сосредоточиться в Яновском лесу, в районе Грабник.
81-я моторизованная дивизия еще в 8:30 23 июня получила приказ командира корпуса сосредоточиться в районе Добросин и вести разведку северо-западнее Львова.
К 5 утра 24 июня части дивизии сосредоточились в указанном районе и в 6:30 перешли в наступление в направлении Крехув, Магерув, Немирув. В 14:00 высланный разведотряд дозорами не установил наличия противника в Немируве, однако в 15:00 весь отряд был атакован в городе противником. К 17:00 два батальона 53-го танкового полка и подразделения 323-го мотострелкового полка очистили Немирув от немцев, однако в виду малочисленности пехоты закрепить успех не удалось, танки были отведены и город был оставлен. 2-й дивизион 125-ro артполка, который должен был поддержать огнем атаку 53-го танкового полка, опоздал с развертыванием и не произвел ни одного выстрела. Танковый полк потерял в бою за Немирув 36 танков БТ-7 и до 65 % личного состава 8-й стрелковой роты 323-го полка. С 20:00 части дивизии совершали марш в район Язув Новый, Шкло.
Командование 6-й армии планировало с утра 25 нюня использовать 4-й мехкорпус (без 8-й танковой дивизии) в полосе 97-й стрелковой дивизии, где сложилась крайне тяжелая обстановка в связи с развитием наступления XXXXIX горного корпуса 17-й немецкой армии. Нанеся короткий удар на фронте Вельке Очы, Дрогомысль, Завадув, к исходу дня корпусу требовалось сосредоточиться в районе Шерзец, Рабы, Ульхувэк (район 5 км восточнее Немирова) и иметь в виду 26 июня 1941 года нанесение удара в направлении Смолин, Подемщизна, для разгрома противника на фронта 41-й и 159-й стрелковых дивизий.
Однако штаб 6-го стрелкового корпуса подготовил 32-й танковой дивизии самостоятельную задачу — атаковать в направлении сильно укрепленного противотанкового района, без поддержки пехоты и артиллерии. Задача осложнялась наличием в этом районе реки Якши и заболоченной долины около Язува Старого. К 14 часам дивизия сосредоточилась на исходных позициях в районе Шипки, Ташыки, Бороусы. В 18:20 она атаковала части XXXXIX горного корпуса противника в направлении Басяки, Вереницы, Семерувка. В результате атаки 32-й танковой дивизии, направленной на улучшение положения 6-го стрелкового корпуса, ведущего тяжелые бои в районе Яворова, противник понес потери: 16 танков, 12 орудий, 14 прицепов с боеприпасами. Дивизия не досчиталась 15 боевых машин 63-го танкового полка, 64-й же полк вообще в атаке не участвовал, его танки завязли в болоте. Части дивизии были вынуждены отойти на исходные позиции.
В этот же день 8-я танковая дивизия в составе 54 танков атаковала Магерув — вопреки приказу Жукова о переподчинении ее 15-му мехкорпусу, командарм Музыченко продолжал использовать дивизию в своих целях. Была уничтожена батарея 75-мм пушек, захвачены документы штаба 7-го артиллерийского полка противника. Потери составили 19 танков.
Против 8-й и 32-й танковых дивизий в этих боях действовали 1-я горно-егерская и 68-я пехотная дивизии XXXXIX горного корпуса. Потери, понесенные при этом 68-й пехотной дивизией, оказались столь велики, что она была выведена в резерв и заменена 4-й горно-егерской дивизией. При этом журнал боевых действий группы армий «Юг» сообщает, что дивизия «едва ли не полностью выведена из строя».
25 июня в подчинение командира 6-го стрелковое корпуса вошла и 81-я моторизованная дивизия. В 9:00 323-й мотострелковый полк при поддержке артполка и противотанкового дивизиона перешел в наступление на Наконечне, Краковец. В 13:00 части дивизии атаковали противника на восточной окраине местечка Краковец, однако успеха не достигли и в 16:00 97-я стрелковая дивизия, на фронте которой действовала 81-я моторизованная дивизия, начала неорганизованной отход, в результате чего на позициях остался только 323-й мотострелковый полк, который понес к этому времени потери до 80 % личного состава и матчасти. В 19:00 под натиском превосходящих сил противника 323-й полк и противотанковый дивизион отошли в район Наконечне. К полуночи 323-й мотострелковый, 125-й артиллерийский полки и оперативная группа управления дивизии оказались о окружении противника.