4-я танковая армия первого формирования создана 1 августа 1942 г. на базе 28-й армии в составе Сталинградского (с 28 сентября 1942 г. Донской) фронта.

В нее вошли 22-й и 23-й танковые корпуса, 18-я стрелковая дивизия, 133-я танковая, 5-я истребительная бригады и ряд отдельных частей.

Не закончив укомплектования, участвовала в контрударе фронта по группировке немецких войск, прорвавшейся к Дону севернее Калача. В ходе трехдневных ожесточенных боев во взаимодействии с 1-й танковой армией остановила продвижение противника, сорвала его попытки с ходу форсировать Дон и захватить Сталинград. В последующем армия во взаимодействии с другими войсками фронта вела ожесточенные оборонительные бои и была вынуждена отойти к р. Дон и организовать оборону по внешнему сталинградскому обводу от устья р. Иловля до Вертячего.

22 октября 1942 г. 4-я танковая армия была реорганизована в 65-ю армию в составе Донского фронта.

Командующие: генерал-майор Крюченкин В.Д. (август-октябрь 1942 г.); генерал-лейтенант Батов П.И. (октябрь 1942 г.).

Члены Военного совета: бригадный комиссар Лучко Ф.П. (июль- август 1942 г.); бригадный комиссар Гришко Г.Е. (август-октябрь 1942 г.).

Начальники штаба: полковник Полозов Е.С. (август 1942 г.); полковник Глебов И.С. (август-октябрь 1942 г.).

4-я танковая армия второго формирования создана 15 июля 1943 г. на базе 19-го кавалерийского корпуса в составе Московского военного округа с непосредственным подчинением Ставке ВГК.

В нее вошли 11-й и 30-й танковые, 6-й гвардейский механизированный корпуса, ряд отдельных частей.

20 июля включена в Западный, с 30 июля — в Брянский фронт 3-го формирования. В их составе принимала участие в Орловской операции.

С 20 сентября 1943г. находилась в резерве Ставки ВГК.

27 февраля 1944 г. вошла в состав 1-го Украинского фронта. В марте-апреле в ходе Проскуровско-Черновицкой операции армия, наступая в условиях весенней распутицы, бездорожья и разлива рек, нанесла противнику поражение, освободила свыше 400 населенных пунктов и к середине апреля вышла к предгорьям Карпат.

В Львовско-Сандомирской стратегической операции войска армии в сложной обстановке организованно вошли в прорыв вслед за 3-й гвардейской танковой армией по колтовскому коридору и, развивая наступление в направлении Золочев, Олыпаницы, во взаимодействии с соединениями 3-й гвардейской танковой армии, 60-й и 38-й армиями после ожесточенных боев освободили Львов (27 июля). В последующем, преследуя отходящие немецкие войска, вступили на территорию Польши и во взаимодействии с другими армиями фронта вели бои по удержанию и расширению сандомирского плацдарма.

Успешно действовала 4-я танковая армия в Сандомирско-Силезской, Нижнесилезской и Верхнесилезской наступательных операциях 1945 г.

17 марта 1945 г. 4-я танковая армия преобразована в 4-ю гвардейскую танковую армию на 1-м Украинском фронте.

Командующие: генерал-лейтенант танковых войск Баданов В.М. (июль 1943 г. — март 1944 г.); генерал-лейтенант Лелюшенко Д.Д. (март 1944г.-март 1945 г.).

Член Военного совета генерал-майор танковых войск Гуляев В.Г. (июль 1943 г. — март 1945 г.).

Начальники штаба: полковник, с августа 1943 г. генерал-майор Другов П.И. (июль 1943 г. — май 1945 г.); генерал-майор танковых войск Упман К.И. (май 1944 г. — март 1945 г.).