Il 28 aprile 1944 la divisione corazzata tornò operativa con il nuovo appellativo di Divizia România Mare ("Divisione Grande Romania"); l'organico si strutturava su un reggimento carri, due reggimenti di fanteria motorizzata, un reggimento artiglieria motorizzata e unità di supporto varie, mentre le dotazioni vedevano un totale di 48 carri T-4, 12 cannoni d'assalto TA, 10 cacciacarri T-60 e 12 autoblindo AB. Il 12 agosto la divisione fu gettata nella zona di Iași per contrastare la grande offensiva sovietica sferrata in Bessarabia: in schiacciante inferiorità numerica, la divisione subì forti perdite e dovette ritirarsi dietro il vecchio confine prebellico della Romania. Il 23 agosto 1944 un colpo di stato promosso dal re Michele I di Romania portò alla deposizione del dittatore romeno Ion Antonescu e all'avvio di negoziati per portare il paese fuori dal conflitto; mentre scontri armati tra tedeschi e romeni prendevano vita già il 24 agosto, un formale armistizio tra Romania e Unione Sovietica fu siglato il 12 settembre seguente e le forze romene furono schierate a fianco dei sovietici per appoggiare le loro offensive nei Balcani.