Истребительные батальоны вступили в бой с первого момента появления немецко-фашистских захватчиков на тульской земле. Из бойцов истребительных батальонов Тулы, Ленинского района, Сталиногорского района был сформирован Тульский рабочий полк под командованием капитана госбезопасности А.П. Горшкова, покрывший себя неувядаемой славой в дни обороны Тулы. Участвовали истребительные батальоны и в боях непосредственно на местах формирования. «Истребительный батальон комбината 100 при наступлении немцев на гор. Алексин, совместно с батальоном войск НКВД, занимал линию обороны в районе ст. Средняя и отражал атаки немецких захватчиков в течение 5–6 дней».
Документально подтвержден подвиг бойцов истребительного батальона Куркинского района – начальника милиции Степочкина и уполномоченного уголовного розыска Лазарева, которые, согласно докладной записке начальника Куркинского РО УНКВД Тульской области, уничтожив деревянный мост через Непрядву, смогли задержать «продвижение немецких частей на Данков и с. Куркино – райцентр, в результате чего немцам райцентр района занять не удалось».
В конце октября – начале ноября 1941 года истребительные батальоны приняли активное участие в эвакуации промышленных предприятий, материалов, продовольствия. Только усилиями истребительного батальона Сталиногорского района буквально за считанные дни до оккупации были вывезены на восток и сохранены для страны «завод 100, Анилино-красочный завод, основное оборудование и ценности Азотно-тукового комбината им. Сталина, ГРЭС им. Сталина, шахт 15, 22, 26, Сталиногорской железной дороги, вывезено до 55 000 тонн хлеба». «Истребительный батальон Петровского поселка принимал участие в эвакуации завода, силами которого в основном и был эвакуирован завод».
Бойцами истребительных батальонов в тесном взаимодействии с частями Красной Армии осуществлялась разведка. В Воловском районе «по сигналам разведки истребительного батальона бойцы 41-й кавалерийской дивизии вступили в бой с немцами и уничтожили в этом бою 100 с лишним человек немецких «молодчиков», расположившихся на границе Тепло-Огаревского и Воловского районов».
Партизанское движение на тульской земле было организовано и развернуто сотрудниками УНКВД, но документы повествуют и о подвигах простых граждан, поднявшихся на борьбу с захватчиками. В докладной записке, поступившей из Сталиногорского района, описан подвиг Константина Бессмертного, сумевшего самостоятельно организовать в тылу противника партизанский отряд. «За все время пребывания немцев в районе партизанами были убиты 4 офицера на Сталиногорском Азотно-Туковом комбинате и около 40 солдат в окрестностях гор. Сталиногорска». В Алексинском районе «14–15 /XI-1941 г. гр-не д. Щукино Баранов Иван Тихонович и Ерохин Александр Андреевич вывели из окружения 17 человек командного состава Красной Армии».