2 января 1943 года Иван Антонович Вовченко был назначен на должность командира 3-го гвардейского танкового корпуса, принимавшего участие в ходе Воронежско-Касторненской и Харьковской наступательных операций, в битвах под Курском и за Днепр, Черниговско-Припятской наступательной операции, в наступлении на киевском направлении и освобождении города Прилуки, а затем в ходе Минской наступательной операции и при форсировании реки Березина и освобождении города Борисов.