Одновременно с боями на границе личный состав войск НКВД в Прибалтийских республиках вел боевые действия в прифронтовой полосе не только с немецко-фашистскими войсками, но с националистическими формированиями. Накануне войны борьбу с повстанческими отрядами и националистическими бандами в Прибалтике вели части войск НКВД оперативного назначения. В первый день войны 1-й Каунасский, 3-й Таллиннский и 5-й Рижский полки оперативного назначения проводили совместную специальную операцию по ликвидации крупной банды на территории Литвы.

Появление немецких парашютистов в окрестностях Каунаса оказалось совершенно неожиданным как для войск, так и всех жителей города, до предела обострив оперативную обстановку. Но совместными усилиями личного состава 1-го мотострелкового полка войск НКВД оперативного назначения, 107-го пограничного отряда и наспех сформированных истребительных батальонов удалось предотвратить захват города десантом немцев во взаимодействии с националистическими группами и обеспечить тем самым хотя и срочную, но эвакуацию населения.

26 июня 1941 года в предместьях Риги был выброшен десант немцев, который совместно с националистическими группами «айзсаргов» пытался проникнуть в город, но личным составом 5-го мотострелкового полка десант и его помощники были уничтожены. 28 июня полевые части противника стали приближаться с запада к Риге. Частей и подразделений Красной Армии на его пути не оказалось. Возникла опасность, что передовые части немцев подойдут к рижским мостам через Даугаву раньше, чем туда прибудут части 10-го стрелкового корпуса Красной Армии. В связи с создавшейся ситуацией по приказу начальника войск по охране тыла Северо-Западного фронта на защиту переправ в Риге были поставлены имеющиеся в наличии подразделения мотострелковых полков. На борьбу с бандами националистов в городе и его окрестностях были направлены, кроме того, один батальон конвойных и два подразделения пограничных войск. Личный состав войск НКВД оперативного назначения вел в Риге бои до 30 июня и покинул город по приказу.

По мере ухудшения военной обстановки войска НКВД, находившиеся в прифронтовой полосе, оказались в подчинении Военных советов фронтов, стали привлекаться к выполнению боевых задач в интересах военного командования. Так, при отходе войск Северо-Западного фронта полки войск НКВД оперативного назначения получили задачу в качестве арьергарда обеспечить отход из Прибалтики войск Красной Армии. За время отхода личный состав применял самостоятельно выработанную тактику «подвижной обороны». В этом случае часть личного состава одного из полков занимала выгодный в тактическом отношении рубеж для организации засады, другие подразделения в это время отходили, на новом выгодном рубеже садилась вторая группа, обеспечивая отход полков и личного состава первой засады, затем на выполнение аналогичной задачи назначалась третье подразделение[191].

С началом отхода Южного фронта по решению Военного совета части войск НКВД по охране тыла прикрывали фланги отходящих войск. Такую же задачу решали подразделения и части войск НКВД по охране тыла в период отхода войск Юго-Западного фронта[192].

В летне-осенних оборонительных боях 1941 года части различных видов войск НКВД принимали непосредственное участие во многих операциях Красной Армии. На Карельском фронте подступы к Петрозаводску, а затем городу Кондопога обороняли 185-й отдельный стрелковый батальон и 15-й мотострелковый полк войск НКВД оперативного назначения. 155-й и 80-й полки по охране железнодорожных сооружений вели оборонительные бои на Медвежьегорском направлении[193].

В составе Северо-Западного фронта в обороне городов Порхов, Демянск активную роль играли ушедшие из Прибалтики 1-й, 3-й и 5-й полки войск НКВД оперативного назначения. Подступы к Ленинграду с южного направления со стороны Урицка, Пулкова прикрывал личный состав 21-й дивизии войск НКВД оперативного назначения. С юго-восточного направления Северную столицу обороняли 1-я, 20-я и указанные выше полки войск оперативного назначения. Личный состав частей и соединений не только успешно оборонял занимаемые рубежи, но и совместно с частями Красной Армии сумел захватить небольшой участок земли на берегу Невы, который впоследствии стал именоваться «Невским пятачком». Со стороны Пулковских высот продвижение противника к Ленинграду успешно сдерживали 21-я и 23-я дивизии войск НКВД оперативного назначения. В последующих оборонительных боях за Ленинград в боях участвовали личный состав 5-й дивизии, 1-й бригады по охране особо важных предприятий промышленности, 225-й конвойный полк, Хаапсалуский пограничный отряд, два полка, сформированных начальником войск НКВД по охране тыла, Петергофское военно-политическое училище НКВД и другие части.

Важная миссия была возложена на 23-ю дивизию войск НКВД по охране железнодорожных сооружений. Соединение обеспечивало перевозку грузов и людей по льду Ладожского озера, по «Дороге жизни». Сформированные войсками НКВД автоколонны в более чем трудных, смертельно опасных условиях непрерывных атак авиации противника не прекращали боевую службу ни днем, ни ночью, охраняли дорогу от диверсионных групп врага и расхитителей ценных продуктов продовольствия, необходимых голодающему городу. Личный состав также охранял и сопровождал грузы по Кировской железной дороге с западного берега Ладоги до Ленинграда, охранял грузы на железнодорожных станциях, на складах в самом городе[194].

Приказом командования войск внутренней обороны от 11 апреля 1942 года на части 1-й бригады НКВД была возложена задача по обороне северо-западной части Ленинграда с возведением новых и ремонтом всех видов инженерных сооружений в районах обороны батальонов. Одновременно с проведением мероприятий по совершенствованию обороны приказом командования Ленинградским фронтом от 18 апреля на части НКВД была возложена задача по подготовке к действиям на случай высадки десантов или диверсионных групп противника. С целью совершенствования системы управления войсками в блокадном городе или его окрестностях Ленинград был разделен на участки и районы. Части 1-й бригады получили задачу подготовить противодесантную оборону на территории 5 участков города. Соединению в оперативном отношении были подчинены все войсковые части Красной Армии и части пожарной службы, находящиеся в данном районе или на участке. Для удобства управления все эти разрозненные силы и средства были порайонно сведены в полки, отдельные батальоны и роты противодесантной обороны участка. Командованием 1-й бригады была разработана «Временная инструкция по борьбе с воздушным десантом противника в районе 5-го участка противодесантной обороны г. Ленинграда». Инструкция потом была разослана по всем районам. В соответствии с требованиями наставления в каждом штабе участка создавались оперативные резервные группы, на вооружении которых находились в полной боевой готовности дежурные станковые пулеметы. Вся эта работа проводилась во взаимодействии с системой местной противовоздушной обороны и войсками ПВО.