Создана 5 мая 1943 г. (директива Ставки ВГК от 16 апреля 1943 г.) путем преобразования 66-й армии в составе Степного военного округа. В нее вошли 32-й и 33-й гвардейские стрелковые корпуса. 10 июля армия была переподчинена Воронежскому фронту. В ночь на 11 июля в ходе оборонительного сражения под Курском ее соединения заняли оборону по р. Псел на рубеже Обоянь, Ольховатка, Семеновка, Веселый. С утра 11 июля немецкая танковая дивизия СС «Адольф Гитлер» нанесла удар в стык 95-й гвардейской стрелковой и 9-й гвардейской воздушно-десантной дивизий 33-го гвардейского стрелкового корпуса. Упорной активной обороной войска 5-й гвардейской армии нанесли противнику тяжелый урон и создали условия для перехода в контрнаступление. 12 июля 5-я гвардейская армия с 5-й гвардейской танковой армией участвовала в контрударе Воронежского фронта и во встречном сражении под Прохоровкой. В августе 1943 г. армия участвовала в Белгородско-Харьковской стратегической наступательной операции. 7 сентября армия включена в состав Степного (с 20 октября 2-го Украинского) фронта. В ходе боев за Левобережную Украину ее войска во взаимодействии с другими армиями штурмом овладели Полтавой (23 сентября), Кременчугом (29 сентября), с ходу форсировали Днепр и захватили плацдарм на его правом берегу. В январе 1944 г. армия участвовала в Кировоградской, а в марте- апреле — в Уманско-Ботошанской наступательных операциях. В начале мая армия была переброшена в Румынию, 26 июня выведена в резерв Ставки ВГК, а 13 июля включена в состав 1-го Украинского фронта. К середине июля ее войска были сосредоточены юго-восточнее Тернополя, в июле- августе участвовали в Львовско-Сандомирской стратегической наступательной операции, в августе-декабре вели тяжелые оборонительные бои за сандомирский плацдарм. В январе-феврале 1945 г. в ходе Сандомирско-Силезской операции 5-я гвардейская армия наступала на направлении главного удара фронта. В феврале-марте она вела боевые действия по окружению крупной группировки противника в г. Бреслау (Вроцлав) и уничтожению его оппельнской группировки. В апреле-мае участвовала в Берлинской стратегической операции, а также в освобождении ряда районов Чехословакии.

Командующий генерал-лейтенант, с сентября 1944 г. генерал-полковник Жадов А.С. (апрель 1943 г. — до конца войны).

Член Военного совета полковник, с августа 1943 г. генерал-майор Кривулин А.М. (апрель 1943 г. — до конца войны).

Начальник штаба генерал-майор Лямин Н.И. (апрель 1943 г. — до конца войны).