Формирование 18-й дивизии народного ополчения началось 2-го июля 1941 года в здании гостиницы «Советская», расположенной по адресу Ленинградский проспект д. 32/2. Уже к 4-му июля в комиссию по формированию поступило более 7500 заявлений на вступление в дивизию. В состав дивизии вошли сотрудники и рабочие «Второго» часового завода, завода им. Менжинского, «Изолятор», фабрик «Большевик», «Ява», института «МАИ». Среди добровольцев было также большое количество студентов и учеников старших классов. Здесь же были студенты Художественного института имени Сурикова. В процессе формирования в дивизию влились три батальона, сформированные в подмосковных районах – Красногорском, Дмитровском и Куровском. Командиром дивизии был назначен полковник Петр Кириллович Живалев, кавалер ордена «Красного Знамени» и участник «Зимней» войны.
10-го июля дивизия была выдвинута в сторону Красногорска, а уже к 20-му числу оказалась в районе Волоколамска. 30-го июля дивизия входит в состав 32-й армии Резервного фронта и направляется в район юго-западнее Вязьмы, где приступает к строительству оборонительных рубежей и оперативной подготовке личного состава.
30-го сентября, приказом наркома обороны дивизия была зачислена в состав кадровых войск РККА с присвоением порядкового номера — 18. На конец месяца дивизия в себя включала три стрелковых полка (1308-й, 1306-й, 1310-й), один артиллерийский (978-й), один отдельный зенитно-артиллерийский дивизион, саперный батальон, батальон связи, роту разведки, медсанбат, автотракторную роту. Численность дивизии насчитывала 10688 человек.
В это же время дивизия перебрасывается в район Сычевки и Недугино. В тот момент, когда части дивизии прибыли на железнодорожные станции, наступление танковых групп немцев уже началось. 3-го октября дивизия приступила к занятию обороны на линии деревень Волочек-Каменец-Обледы. Фронт обороны должен был составить около 25-ти километров. Но уже к вечеру того же дня, не успев выйти к предполагаемым рубежам, полки дивизии попали под мощный удар немецких войск. В ходе тяжелейших и упорнейших боев, понеся большие потери в живой силе, 1310-й полк начал беспорядочное отступление в сторону Вязьмы. Другие части в этот же момент начали отступление совместно с остальными частями Резервного фронта. Лишь благодаря умелым действиям командования, разрозненные части подразделения удалось собрать в одно целое, и после попадания 5-6-го октября в окружения, предпринять попытку выхода из него в сторону Гжатска. К 12-му октября вырваться из котла все-таки удалось. Понеся огромные потери, к 20-му октября дивизия вышла к поселку Скирманово, который являлся очень важной стратегической высотой. Все это время дивизия продолжает сдерживать натиск немецких пехотных и танковых дивизий. В этот же момент части дивизии совместно с полками 316-й и 78-й стрелковых дивизий предпринимают несколько неудачных попыток выбить противника из Скирманово. После чего командарм 16-й армии Рокоссовский К.К. принимает решение более тщательно подготовиться к очередному штурму. В результате, 12-го ноября 18-я стрелковая дивизия совместно с бойцами 51-го кавкорпуса Плиева и 1-й гвардейской танковой бригады Катукова, при поддержке нескольких полков артиллерии и минометов, все-таки выбивает противника из Скирманово. Но радость победителей была недолгой. Уже через два дня, 14-го ноября немцы начали новое и последнее наступление на Москву, в следствие которого поселок пришлось оставить. С 25-го ноября дивизия снова участвует в тяжелейших оборонительных боях в районе Истры. В результате этих сражений ее части вынуждены были отступить на восточный берег реки. Противнику все же удалось перебраться через Истру и глубоко вклиниться в оборону дивизии. Бойцам РККА пришлось сдерживать натиск 10-й и 5-й танковых дивизий вермахта.
6-го декабря части дивизии совместно с остальными войсками РККА перешли в контрнаступление, в ходе которого к началу 42-го года отбросили противника за реку Руза. А уже 5-го января, Приказом Народного Комиссара обороны СССР №1, за мужество и героизм личного состава дивизии было присвоено почетное звание «Гвардейской» и новый войсковой номер – 11-я Гвардейская стрелковая дивизия. Это звание формирование получило первой из всех дивизий народного ополчения, созданных в СССР в годы Великой отечественной войны.