Po zawieszeniu broni w wojnie polsko-bolszewickiej, podczas trwania negocjacji pokojowych pomiędzy Polską i Rosją Sowiecką w Rydze wojska bolszewickie 1 listopada ponownie przeszły do ofensywy przeciwko Armii URL. Tym razem wojska ukraińskie nie wytrzymały naporu nieprzyjaciela. Po ciężkich walkach część pododdziałów 3 DStrz. została zmuszona przekroczyć granicę z Rumunią. 9 Brygada Piechoty została rozbita przez bolszewicką 8 Dywizję Kawalerii. Zginęła połowa żołnierzy 7 i 8 Brygady Piechoty. Resztki dywizji 20 listopada wycofały się w rejon Wołoczysk, po czym przeszły za Zbrucz na pozycje polskich wojsk. Ukraińcy zostali internowani, przebywając w różnych obozach internowanych do 1924 r. Zimą 1921 r. ok. 35 żołnierzy 3 DStrz. wzięło udział w II pochodzie zimowym, który zakończył się jednak klęską.
Skład organizacyjny czerwiec 1919 7 Błękitny Pułk – d-ca płk Ołeksandr Wiszniewskij (600 bagnetów) 8 Czarnomorski Pułk – d-ca płk E. Carenko, od poł. sierpnia 1919 r. sotnik Liubimiec, a następnie płk Mychajło Krat (700 bagnetów) 9 Pułk Strzelecki – d-ca płk Pawło Szandruk, od poł. sierpnia 1919 r. płk J. Macak, a następnie płk B. Czmil (900 bagnetów) 3 Brygada Artylerii – d-ca płk G.