dimensioni del div centrale basate sulla presenza dei div laterali

[fcaldera]

no, stai aggiungendo stile che non serve (display: block insieme ad un float:left non ha senso di per sé, ancora meno se dato ad un elemento il cui parent è un flexbox) e soprattutto, se rimuovi uno dei due blocchi rossi l'altro si allarga (quando invece dovrebbe restare fermo a 270px)

http://codepen.io/anon/pen/wGJbqQ

<section>
    <div>DIV</div>   
    <main>MAIN</main>
    <div>DIV</div>
</section>

Css

section {  display: flex;}
div, main {  height: 300px;  border: 1px #ccc dashed;}

div { width: 270px; }
main { flex-grow: 1; }

/* il margine va impostato in base alla presenza dei div prima o dopo il main */
main + div, div + main { margin-left: 10px; }