Oprindeligt dannet i januar 1941 tjente det med 6. armé, Kiev Special Military District under kommando af generalmajor Andrey Vlasov, da den tyske Operation Barbarossa begyndte i juni 1941. Den 22. juni 1941 bestod 4. mekaniserede korps af 28.098 soldater og 979 kampvogne. Den bestod oprindeligt af 8. og 32. Panzerdivision, 81. Mekaniserede Division, 3. Motorcykelregiment og andre mindre enheder. Det kæmpede i Slaget ved Brody
, og blev ødelagt i Uman lommen i august 1941 med 6. armé og blev opløst kort efter.