Создана 25 апреля 1944 г. путем преобразования 1-й танковой армии 2-го формирования в составе 1-го Украинского фронта.

На 1 мая в состав армии входили 8-й гвардейский механизированный, 11-й танковый корпуса, 45-я гвардейская танковая бригада.

В Львовско-Сандомирской стратегической операции 1944 г. ее войска в ходе 35-дневных непрерывных боев прошли около 400 км, во взаимодействии с соединениями 3-й гвардейской танковой армии, 13-й армии и 1-го гвардейского кавалерийского корпуса овладели городами Перемышль и Ярослав (27 июля). В августе вели бои по удержанию и расширению сандомирского плацдарма.

С 7 сентября выведена в резерв Ставки ВГК и сосредоточена в районе Немиров. 22 ноября временно включена в состав 1-го Белорусского фронта, 8 марта переподчинена 2-му Белорусскому фронту, 28 марта вновь вошла в 1-й Белорусский фронт. Особенно успешно армия действовала в Варшавско-Познанской операции, в ходе которой ее войска за 18 суток прошли с боями до 500 км, прорвали 7 оборонительных рубежей, с ходу форсировали реки Пилица, Варта, Одер, освободили сотни польских городов и сел.

В феврале-марте армия фронта участвовала в Восточно-Померанской, в апреле-мае в Берлинской стратегических наступательных операциях.

За ратные подвиги в годы войны свыше 80 тыс. воинов армии награждены орденами и медалями, а 117 из них присвоено звание Героя Советского Союза. Дважды этого звания были удостоены М.Е. Катуков, И.Н. Бойко и И.И. Гусаковский.

Командующий генерал-полковник танковых войск Катуков М.Е. (июнь 1944 г. — до конца войны).

Член Военного совета генерал-майор танковых войск Попель Н.К. (апрель 1944 г. — до конца войны).

Начальник штаба генерал-лейтенант Шалин М.А. (апрель 1944 г. — до конца войны).