29 июля 1942 года в результате налета немецкой авиации бронепоезд № 1 (командир лейтенант Ткаченко) был выведен из строя (повреждены два орудия и заклинены башни) и убыл на ремонт в Тихорецк.
Бепо № 2 (командир лейтенант Клеменко), будучи отрезанным от 51-й армии противником, прорвавшимся в район Зимники - Пролетарская, попал под артобстрел и отошел за Маныч.
30 июля 1942 года бепо отошел на Тихорецк, а оттуда на станцию Белая Глина с задачей поддержать 14-й танковый корпус генерал-майора Радкевича. 1 августа, отразив атаку немецких танков и подбив несколько из них, бронепоезд № 2 подвергся атаке немецких самолетов, в результате чего прямыми попаданиями бомб были разбиты тендер бронепаровоза, первая бронеплощадка, пробит паровой котел и загорелась вторая бронеплощадка. Команда, потеряв до 50% убитыми и ранеными, отошла в пешем строю.
Бронепоезд № 1, не имея возможности восстановить матчасть (предприятия Тихорецка были уже эвакуированы), вместе с базой дивизиона отошел, подобрав по дороге часть команды бепо № 2, сначала на станцию Невинномысская, а затем в Тбилиси.
Здесь на паровозовагоноремонтном заводе имени Сталина был отремонтирован бепо № 1 и построена новая матчасть бепо № 2 - две двухбашенных бронеплощадки и платформа ПВО (76-мм пушка Пендера и два ДШК). 16 декабря 1942 года 8-й дивизион убыл в распоряжение 9-й армии Северной группы Закавказского фронта на участок Долохово - Бислан - Орджоникидзе.
На основании распоряжения начальника ГБТУ КА № 1109420 от 5 декабря 1942 года бронепоезда получили новые номера: № 1 - № 680 (бронепаровоз Ов № 7298, бронеплощадки № 719, 720, площадка ПВО № 724), а № 2 - № 744.
С января по март 1943 года 8-й дивизион находился на станциях Грозный и Хасав-Юрт, с 5 марта - в составе 58- й армии на участке Тимашевская, Приморско-Ахтырская, затем с 11 ноября 1943-го по 28 июня 1944 года - в Ростове, в резерве Ставки ВГК. Кроме того, в октябре - декабре 1943 года бепо № 744 прошел перевооружение на Мичуринском ПРЗ (орудия образца 1902/30 года заменены на Ф-34).
29 июня 1944 года 8-й дивизион бронепоездов убыл в распоряжение 38-й армии 1-го Украинского фронта на станцию Проскуров, а 15 - 17 июля поддерживал огнем части 52-го стрелкового корпуса во время прорыва немецкой обороны у Езерны. В этих боях бронепоезда подавили артиллерийскую и три минометных батареи, уничтожили два шестиствольных миномета, отразили две атаки противника и в семи населенных пунктах рассеяли немецкую пехоту.
К 20 июля 8-й дивизион передислоцировался на станцию Острув, где прикрывал железную дорогу от атак с воздуха и занимался восстановлением полотна.