Сформирована 28 августа 1941 г. (директива Ставки ВГК от 23 августа 1941 г.) на северо-западном направлении на базе 25-го стрелкового корпуса как 52-я резервная армия. В нее вошли 267, 285, 288, 292, 312, 314 и 316-я стрелковые дивизии и два артиллерийских полка. На основании директивы Ставки ВГК от 26 сентября 1941 г. полевое управление армии использовано для формирования полевого управления 4-й армии второго формирования. Вновь полевое управление 52-й армии сформировано 28 сентября с подчинением Ставке ВГК. На 1 ноября в ее состав входили 111, 259, 267, 281-я стрелковые дивизии, артиллерийские, инженерные и авиационные части. Ее войска занимали оборону на правом берегу Волхова и до 11 ноября вели оборонительные бои на фронте Мыслово, Дубровка.

Во второй половине ноября-декабре в ходе Тихвинской наступательной операции действовала на чудовском направлении. С 18 декабря была передана Волховскому фронту, в январе-апреле 1942 г. в его составе принимала участие в Любанской операции. Встретив упорное сопротивление новгородской группировки немецких войск, армия по решению командующего войсками фронта во второй половине февраля перешла к обороне на рубеже Большое Замостье, Земтицы, Любцы, который удерживала до начала мая 1943 г. С 24 апреля 1942 г. переподчинена Ленинградскому фронту, 9 июня включена в состав Волховского фронта 2-го формирования.

8 мая 1943 г. армия была выведена в резерв Ставки ВГК в район Бологое, Вышний Волочек, Ключинский. После доукомплектования перегруппирована в район г. Ахтырка и 25 августа включена в состав Воронежского фронта. В его составе участвовала в битве за Днепр. Пройдя с боями более 200 км, ее войска освободили ряд районов и большое количество населенных пунктов Левобережной Украины. К концу сентября вышла к Днепру, с ходу форсировала его и захватила плацдарм в районе юго-восточнее г. Канев. 3 октября армия передана в состав Степного (с 20 октября 2-й Украинский) фронта. В середине ноября ее войска возобновили наступление и, сломив упорное сопротивление противника, 14 декабря освободили крупный экономический центр Украины г. Черкассы, являвшийся важным узлом обороны немецких войск на правом берегу Днепра. За боевые отличия при освобождении этого города многие соединения и части армии были удостоены наименования Черкасских (14 декабря 1943 г.). В январе-феврале 1944 г. участвовала в Корсунь-Шевченковской операции, в марте — начале апреля в Уманско-Ботошанской операции.

В Ясско-Кишиневской стратегической операции, действуя на направлении главного удара 2-го Украинского фронта, соединения армии активно участвовали в боях по окружению и уничтожению крупной группировки войск противника; штурмом овладели мощным опорным пунктом обороны г. Яссы (21 августа), захватили в плен 65 тыс. солдат и офицеров, около 1 тыс. орудий и минометов, 86 танков и много другой военной техники. 5 сентября выведена в резерв Ставки ВГК, перегруппирована в район Владимир-Волынского, а затем в район Розвадув, Ежове, Рудник, где 30 октября включена в состав 1-го Украинского фронта.

В январе 1945 г. армия, имея в своем составе 48,73, 78-й стрелковые корпуса, ряд артиллерийских, танковых и инженерных соединений и частей, участвовала в Сандомирско-Силезской операции. В ходе нее успешно наступала в направлении Сташув, Радомско, Рыхталь, Маргарет; к концу января вышла к р. Одер (Одра) в районе г. Бреслау (Вроцлав) и захватила плацдарм на ее левом берегу. В феврале войска армии участвовали в Нижнесилезской, в апреле — начале мая — в Берлинской стратегической операциях.

Боевые действия армия завершила участием в Пражской стратегической операции, в ходе которой вышла к р. Лаба северо-восточнее Праги.

Командующие: генерал-лейтенант Клыков Н.К. (август 1941 г. — январь 1942 г.); генерал-лейтенант Яковлев В.Ф. (январь 1942 г. — июль 1943 г.); генерал-лейтенант, с сентября 1944 г. генерал-полковник Коротеев К. А. (июль 1943 г. — до конца войны).

Члены Военного совета: полковой комиссар Пономарев И.М. (август-сентябрь 1941 г.), дивизионный комиссар Пантас К.Л. (сентябрь 1941 г. — октябрь 1942 г.); бригадный комиссар, с декабря 1942 г. генерал-майор Бобров А.Ф. (октябрь 1942 г. — апрель 1945 г.); генерал-майор Кабичкин И.П. (апрель 1945 г. -до конца войны).

Начальники штаба: генерал-майор Ляпин П.И. (август-октябрь 1941 г.); полковник Рождественский Б.А. (октябрь 1941 г. — март 1942 г.); генерал-майор Викторов И.М. (март-июнь 1942 г.); генерал-майор Березинский Л.С. (июнь 1942 г. — июль 1943 г.); генерал-майор Коломинов А.Н. (июль 1943 г. — до конца войны).