В сентябре 1941 года Пинская военная флотилия участвовала в обороне Киева. До конца выполнив задачу, моряки взорвали свои корабли и сражались в составе окружённой группировки. В октябре 1941 года Пинская военная флотилия была расформирована.
Вот так описывает оборону Киева в 1941 году Александр Лысая кандидат исторических наук, доцент кафедры истории Военного гуманитарного института Национальной академии обороны России, капитан 1 ранга в отставке: «К середине июля в 1941 г. немецкие войска вышли на подступы в Киев. С этого времени боевые действия моряков — днепровцев носили, главным образом, оборонительный характер, связанный с действиями войск Юго-западного фронта.
В связи с обстановкой, которая сложилась на то время, по указанию Народного комиссара Военно-морского Флота и начальника Генерального штаба, до 14 июля были сформированы Припятский, Березинский и Днепровский отряды боевых речных кораблей.
Днепровский (Пинский) отряд речных кораблей до этого времени был сосредоточен на Днепре, от Канева к Киеву, где возникла угроза выхода немецких войск к Днепру. Штаб флотилии с 13 июля до последнего дня находился в Киеве на Подоле».
Непосредственно в боях за Киев моряки-днепровцы начали принимать участие с 6 августа.
Мониторы и канонерские лодки, вооруженные гаубицами и дальнобойной морской артиллерией, больше двух недель помогали нашим военным частям отбивать многочисленные вражеские атаки на южном фланге обороны. Боевые суда, замаскированные на огневых позициях, какие они занимали у левого берега Днепра, систематически наносили удары по батареям гитлеровцев.
На рассвете 20 сентября под Борисполем состоялся последний бой моряков-днепровцев. Подразделения пошли в контратаку.
Немцы, не имея поддержки нашей артиллерии, вынуждены были отступить в Борисполь. Поля между с. Иванковым и Борисполем были покрыты трупами моряков в чёрных бушлатах.
Осенью 2005 года члены Киевской общественной организации «Товарищество ветеранов разведки ВМФ» разыскали место последнего боя моряков Пинской военной флотилии. Местом этим оказалось большое кукурузное поле в пяти километрах на юго-запад от села Иванкив Бориспольского района. Посреди поля возвышается древний скифский курган, в народе он называется «Язвина могила», с него хорошо просматривается вся округа в радиусе двух километров. Вот на этом поле, по воспоминаниям ветеранов войны, местных жителей и архивным материалам геройски погибло больше 200 моряков.
Моряки, которые остались живыми, вместе с частями Юго-западного фронта вели бои в окружении, а позже небольшими группами и в одиночку с боями пробивались по вражеским тылам к линии фронта, чтобы вернуться в состав действующих флотов и флотилий. Некоторые из них оставались в тылу врага, где вели подпольную работу или воевали в партизанских отрядах.