Сформирована в декабре 1942 в Москве как 3-я гвардейская миномётная дивизия. На вооружении бригад дивизии состояли пусковые установки для применения реактивных снарядов М-30 (с 1944 и М-31), полков — системы БМ-13 («Катюши»).

В составе войск Донского, Брянского, с августа 1943 Воронежского (с 20 октября 1943 — 1-й Украинского) фронтов участвовала в Сталинградской и Курской битвах, освобождении Левобережной и Правобережной Украины, Польши, в Берлинской и Пражской наступательных операциях.

За боевые заслуги удостоена почётного наименования «Киевская» (нояб. 1943), награждена орденами Красного Знамени, Кутузова 2-й степени, Богдана Хмельницкого 2-й степени; несколько тысяч её воинов награждены орденами и медалями, 2 присвоено звание Героя Советского Союза.

Дивизией командовали: полковник, с января 1943 генерал-майор артиллерии В. Г. Соловьёв (1942 – 43), полковник, с ноября 1944 генерал-майор П. В. Колесников (1943 – 45).