Весной 1942 года был сформирован 17 танковый корпус и 26 июня 1942 года в районе Горшечное, западнее Воронежа, принял первый бой.

За отличие в боях против немецко-фашистских захватчиков в районе среднего Дона – операция «Малый сатурн» -3-го января 1943 года 17 танковый корпус преобразован в четвертый гвардейский и, впервые в танковых войсках, 27 января 1943 года получил почетное наименование Кантемировский.

31 июля 1943 года, накануне августовского наступления на Белгородско-Харьковском направлении, при вручении корпусу Гвардейского Знамени, личный состав соединения принял свою Первую клятву и утвердили эмблему корпуса "Два скрещенных дубовых листа".

На полях сражений 4 гвардейский Кантемировский корпус воевал против  фашистских дивизий: «Великая Германия», «Мертвая голова», «Адольф Гитлер».

В апреле 1944 года за освобождение ряда городов Правобережной Украины: Збараж, Тернополь, Шепетовка, Житомир корпус был награжден орденом Красного Знамени. За освобождение города Кракова в феврале 1945 года корпус награжден орденом Ленина. Всего в корпусе присвоено 17 почетных наименований:  Шепетовские, Житомирские, Ямпольские, Тернопольские, Дембицкие.

Корпус участвовал в освобождении городов Правобережной Украины (Львов, Ямполь, Житомир, Шепетопка, Судовая Вишня), Дрездена, Берлина, Кракова, совершил стремительный рейд в Чехословакии и закончил свой боевой путь в предместьях Праги.

За годы войны личному составу корпуса 18 раз объявлялась благодарность Верховного Главнокомандующего. На знаменах частей соединения 23 ордена, 32 Героя Советского Союза (5 из них навечно зачислены в списки соединения); 5 полных Кавалеров ордена Славы, более 20 тысяч кантемировцев награждены орденами и медалями. За время войны погибло 19 870 человек.

В июне 1945 года корпус был преобразован в  дивизию, с сохранением всех почетных наименований и наград. В сентябре 1945 года дивизия прибыла в город Наро-Фоминск на постоянное место дислокации.

В 4 гвардейской Кантемировской танковой дивизии проходили воинскую службу 201 генерал, из них 2 маршала Советского Союза, 5 генералов армии. Всего 57 воинов-кантемировцев удостоены звания Героя (54 – Героя Советского Союза, Маршал Советского Союза Якубовский Иван Игнатьевич дважды Герой Советского Союза, 1 Герой России, 2 Героя Социалистического труда, 5 Кавалеров Ордена Славы).