伊万·潘菲洛夫指挥着一支由预备役人员临时组建的师，他们坚守在德军进攻莫斯科的必经之路上，付出了惨重的代价，阻止了德军的推进，为首都争取了宝贵的生存时间。德军逼近时，他不幸在指挥所阵亡。他的师和他的名字成为了莫斯科保卫战史上的伟大传奇之一。潘菲洛夫是一位经验丰富的军官。
1941年夏天，当德军入侵苏联时，他被任命指挥一支全新的师——第316师。这支部队在遥远的中亚地区组建，主要由来自哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦的预备役人员组成，他们大多是来自草原和山区的普通士兵，经过仓促训练后便被投入战斗。秋季，当德军发动大规模攻势，企图夺取莫斯科时，潘菲洛夫的师被紧急派往首都附近，直面德军装甲矛头的进攻。
在那里，在寒冷、泥泞和初雪中，潘菲洛夫的部下进行了战争中至关重要的防御战之一。他们火力悬殊，遭到德军坦克和步兵的猛烈攻击，被缓慢地击退，伤亡惨重，但他们让德军为每一英里的损失付出了代价，在每一天都至关重要的时刻，他们延缓了德军向莫斯科的推进，为苏军紧急调集援军拯救莫斯科争取了时间。这场战斗催生了苏联最著名的战役传说——潘菲洛夫的二十八名近卫军的故事。据说，这支部队坚守在杜博谢科沃村附近的一个铁路道口，摧毁了十八辆德军坦克，战斗到最后一刻。
据说，一名政治军官高呼，俄罗斯幅员辽阔，但已无退路，因为莫斯科就在他们身后。历史学家后来指出，这个故事的具体内容受到了战时宣传的严重夸张，但它真实地反映了潘菲洛夫师所作出的殊死抵抗。潘菲洛夫本人未能幸免于难。
1941年11月18日，他在前线指挥所被一枚德军迫击炮弹碎片击中身亡，享年48岁。他被追授苏联英雄称号，他所在的师被授予“近卫师”的荣誉称号，并永远与他的名字联系在一起。这位将军率领一支来自苏联边远地区的预备役部队，在莫斯科前线浴血奋战，最终英勇牺牲。