Сформирована 25 декабря 1941 г. путем преобразования 60-й армии 1-го формирования в составе Московской зоны обороны. На 1 января 1942 г. в нее входили 23,33 и 257-я стрелковые дивизии, 6 стрелковых бригад, ряд артиллерийских и других частей. В составе Северо-Западного (с 27 декабря), Калининского (с 21 января 1942 г.), Прибалтийского (с 13 октября 1943 г.), 2-го Прибалтийского (с 13 октября 1943 г.) фронтов участвовала в Торопецко-Холмской (январь-февраль 1942 г.), Великолукской (ноябрь 1942 г. — январь 1943 г.), Невельско-Городокской (октябрь-ноябрь 1943 г.) операциях. 15 декабря 1944 г. армия выведена в резерв Ставки ВГК, 31 декабря включена в 1-й Белорусский фронт. В его составе участвовала в Режицко-Двинской, Мадонской и Рижской наступательных операциях, в блокаде группировки противника на Курляндском полуострове (с октября 1944 г.), в Варшавско-Познаньской, Восточно-Померанской стратегической и Берлинской стратегической наступательных операциях 1945 г. Воины 79-го стрелкового корпуса 3-й ударной армии водрузили Знамя Победы над рейхстагом. Завершив 2 мая боевые действия в Берлине, ее войска участвовали в разоружении остатков берлинского гарнизона.

Командующие: генерал-лейтенант Пуркаев М.А. (декабрь 1941 г. — август 1942 г.); генерал-майор, с января 1943 г. генерал-лейтенант Галицкий К.Н. (сентябрь 1942 г. — ноябрь 1943 г.); генерал-полковник Чибисов Н.Е. (ноябрь 1943 г. — апрель 1944 г.); генерал-лейтенант Юшкевич В.А.(апрель-август 1944 г.); генерал-лейтенант Герасимов М.Н. (август-октябрь 1944 г.); генерал-майор Симоняк Н.П. (октябрь 1944 г. — март 1945 г.); генерал-полковник Кузнецов В.И. (март 1945 г. — до конца войны).

Члены Военного совета: бригадный комиссар Рязанов А.П. (декабрь 1941 г. — февраль 1943 г.); генерал-лейтенант Пономаренко П.К. (февраль — март 1943 г.); генерал-майор Литвинов А.И. (март 1943 г. -до конца войны).

Начальники штаба: генерал-майор Покровский А.П. (декабрь 1941 г. — февраль 1942 г.); генерал-майор Шарохин М.Н. (февраль-август 1942 г.); генерал-майор Юдинцев И.О. (август 1942 г.-март 1943 г.); генерал-майор Бусаров М.М. (март-май 1943 г.); генерал-майор Зуев Ф.А. (май-октябрь 1943 г.); генерал-майор Бейлин В.Л. (октябрь 1943 г. — август 1944 г.); генерал-майор, с июля 1945 г. генерал-лейтенант Букштынович М.Ф. (август 1944 г. — до конца войны).