2–3 августа дивизия была разделена на три боевые группы под началом командиров и штабов дивизии, 901-го моторизованного полка и 902-го моторизованного полка и воевала на различных участках в ходе сражения в Фалезском котле. Они прорвались из окружения по трем разным направлениям — пехота выходила вместе с 116-й танковой дивизией и 12-й танковой дивизией СС. По состоянию на 23 августа, когда дивизия наконец-то собралась в Сенли, ее части имели следующую численность:
130-й учебный танковый полк: 180 человек и 20 танков Pz-IV и Pz-V;
901-й моторизованный полк: 800 человек;
902-й моторизованный полк: 300 человек;
130-й учебный танковый артиллерийский полк: шесть 105-мм и шесть 150-мм самоходных гаубиц;
130-й танковый разведывательный батальон: 150 человек, восемь полугусеничных бронетранспортеров;
130-й танковый саперный батальон: 150 человек.
Отставшие от частей: 500 человек.
Раненые и вернувшиеся из отпуска: 750 человек.
24 августа дивизия получила 22 новых Pz-IV. Получив такое подкрепление, дивизия смогла постепенно отойти к «Западному валу», прикрывая Битбург, хотя потери опять были довольно велики. 1 сентября дивизия насчитывала 11 танков и менее 500 человек и не имела артиллерии. Когда 1 сентября дивизия была направлена в качестве отдельного соединения в распоряжение 1-й армии, она имела в своем составе один моторизованный батальон, шесть 105-мм гаубиц, одну саперную роту, пять танков, разведывательный взвод и особый батальон в 200 человек, укомплектованный солдатами, отставшими от своих частей. Она участвовала в начальном этапе боев на «линии Зигфрида» в Люксембурге вместе с LXXXI корпусом, после чего была направлена на переформирование в составе 6-й танковой армии в Падерборн (VI военный округ). Она получила 72 новых танка, 21 самоходное орудие и сотни солдат (в основном неважного качества). В ноябре 1944 года она вернулась в состав 1-й армии, которая в это время вела бои в Сааре, и помогла предотвратить развал Группы армий «Г» под ударами войск генерала Паттона, хотя она и была далеко не тем элитным соединением, которое остановило Союзников в Нормандии в июне. Командующий группой армий «Г» генерал Бальк, сам опытный командир танковых войск, был настолько поражен низкой боеспособностью Учебной танковой дивизии, что приказал 25-й моторизованной дивизии выделить полк для ее поддержки. Только своевременное прибытие этого полка позволило предотвратить окружение дивизии силами американских 4-й танковой и 4-й пехотной дивизий западнее Домфесселя 27 ноября.