9 сентября 1941 года 8-й дивизион в составе только одного бело № 45 (командир младший лейтенант Алекин) прибыл на Южный фронт в район станций Марцево - Кошлино. Здесь в состав дивизиона вошли легкие бронепоезда № 14 (сформирован Военным Советом СКВО и Ростовским облисполкомом для защиты Ростова, постройка велась в Таганроге в августе, состав бронепаровоз Ов с двумя пулеметами ДА-2 на зенитном станке и две бронеплощадки, на каждой стояло по два 120-мм миномета и пять пулеметов Максима) и 59-го полка войск НКВД охраны железных дорог (в документах именуется № 59). Тяжелый бело № 21 остался в Адлере для охраны побережья.
14 октября немецкая авиация разбила бело № 14, а 22 октября были окружены бело № 45 и 59, прикрывавшие отход наших частей на участке Марцево - Бесергеновка. Бронепоезда продолжали вести огонь, пока артиллерия противника не подожгла нефтяной бак бронепаровоза и разбила 2 орудия бело № 45 и уничтожила бело № 59. Команды оставили составы и отошли к Таганрогу. Тяжелый бронепоезд № 21, прибывший из Адлера, 23 ноября 1941 года передали в состав 7-го ОДБП.
Потерявший матчасть и до 50 % людей, 8-й дивизион отправили в Тихорецк, где совместно с рабочими паровозоремонтного завода имени Воровского и «Красный молот» его личный состав участвовал в окончании строительства бронепоезда «Железнодорожник». Укомплектованный главным образом командой с бело № 45, этот состав под командованием капитана Рудова совместно с бронепоездами 7-го дивизиона 18-22 ноября вел бой в районе разъезда Западный с танками и пехотой противника. Получив повреждения паровоза и трех орудий, «Железнодорожник» был отправлен в Тихорецк для ремонта.
В декабре 1941 года в 8-й дивизион прибыла команда бело № 18, которая вместе с другим личным составом участвовала в восстановлении «Железнодорожника» и окончании строительства бепо «Николай Щорс» в Тихорецке.
После передачи в состав 7-го дивизиона бепо «Железнодорожник» и «Николай Щорс», личный состав 8-го ОДБП приступил к строительству новой матчасти. Для восстановления бепо № 45 использовали одну разбитую легкую бронеплощадку и разбитый бронепаровоз Ов № 7298, для бепо № 18 использовали две бронеплощадки, начатые изготовлением в Таганроге, а бепо № 21 сооружался заново.
В начале марта 1942 года бепо № 18, 21 и № 45 были готовы, но последний из-за отсутствия вооружения имел только два 76-мм орудия образца 1902 года вместо четырех. К этому же времени из состава 7-го ОДБП в 8-й дивизион передали бепо «Николай Щорс».
4 апреля 1942 года, выделив из своего состава бронепоезда № 18 и «Николай Щорс» в новый 19-й дивизион, 8- й ОДБП в составе двух легких бепо № 1 (бывший № 45) и № 2 (бывший № 21) выдвинулся на участок Батайск - Зимовники, войдя в оперативное подчинение 51-й армии.