Bereits zuvor war die Aufstellung der 5. Gardepanzerarmee in der Stawka-Reserve angeordnet worden. Diese kämpfte im Sommer 1943 in der Schlacht im Kursker Bogen sowie der anschließenden Belgorod-Charkower Operation. Danach als Teil der 2. Ukrainischen Front am unteren Dnepr in der Schlacht am Dnepr eingesetzt, kam sie bis Januar 1944 in den Operationen um Kriwoi Rog zum Einsatz. Es folgte die Teilnahme an mehreren Teiloperationen der Dnepr-Karpaten-Operation, wobei die Armee bis an den Pruth vordrang. Anschließend an die 3. Weißrussische Front abgegeben, kämpfte die Armee im Sommer 1944 in der Operation Bagration, später in der Baltischen Operation sowie der Schlacht um Ostpreußen. Nach dem Kriegsende wurde sie in "5. Garde-mechanisierte Armee" umbenannt und in Weißrussland stationiert.