Соединение начали формировать в июле 1940 года. Управление корпуса находилось в городе Львов. Соединение входило в состав 6-й армии Киевского Особого военного округа. 4-й мехкорпус был одним из самых оснащенных и хорошо подготовленным в Красной Армии. 22 июня 1941 года в соединении было 979 танков, из них 89 КВ и 327 Т-34. Корпус состоял из: двух танковых (8-я и 32-я), моторизованной (81-я) дивизий, мотоциклетного полка (3-й), отдельной авиационной эскадрильи (104-й). Командовал соединением генерал-майор Власов, тот самый будущий предатель.
Генерал-лейтенант Музыченко (командующий 6-й армией) отдал приказ, по которому дивизии 4-го МК были подняты по тревоге и направлены в районы сосредоточения для прикрытия государственной границы. Также из летних лагерей были отозваны дивизионные артиллерийские дивизионы и отправлены в свои соединения. В боевых действиях корпус участвует с первых часов Великой Отечественной войны. В 15 часов 22 июня 1941 года два батальона Т-34 (из 32-й ТД) и батальон мотопехоты (из 81-й моторизованной дивизии) нанесли контрудар в направлении Жулкева. Гитлеровцев удалось задержать, но не более того, враг остался на территории СССР.
Вечером 22 июня 1941 года генерал Власов (тьфу) получил приказ о нанесении контрудара в направлении Люблина (подобный приказ получили практически все командующие мехкорпусов Юго-Западного фронта). Главный удар по вклинившейся гитлеровской группировке должны были наносить 4-й и 15-й (генерал-майор Карпезо) – соединения находились ближе всего к границе. Уже утром 23 июня штаб корпуса получил новый приказ – уничтожить танки противника в районе Мосты Вельке (соединение в этот момент находилось на марше). Генерал Власов был вынужден повернуть корпус на 180 градусов. Так, например, 32-я ТД за сутки совершила марш в 110 километров. По приказу генерала армии Жукова из 4-го МК была изъята 8-я танковая дивизия полковника Фотченкова.
32-я ТД была по приказу генерала Музыченко направлена в район Яврова, основные же части корпуса во взаимодействии с 97-й СД должны были наносить удар 24 июня в районе Нагачува. После ожесточенного боя, врага удалось отбросить на исходные позиции. В журнале боевых действий группы армии «Юг» записано:
4-я горно-егерская дивизия полностью выведена из строя.
В 81-й моторизованной дивизии были огромные потери – до 75% личного состава (323-й полк подполковника Лысенко при этом был в окружении, он сам погиб 26 июня). Без вести пропал командир дивизии полковник Вырыпаев, его заместитель полковник Барабанов, начальник штаба подполковник Спесивцев, командир артполка майор Кобря.
Главные силы 4-го МК двигались на встречу гитлеровской группировке (300 танков) в направлении Судовая Вишня. 32-я вновь совершила марш в 85 километров,