La divisió va ser creada el 23 de setembre de 1937, i fou integrada en el XVIII Cos d'Exèrcit. Inicialment va agrupar les brigades mixtes 94a i 224a, de recent creació. El desembre de 1937 la unitat va ser enviada al sector de Terol, però es trobava tan endarrerida en la seva organització que no va arribar a intervenir en la batalla de Terol. Durant la batalla d'Aragó va tenir un pobre acompliment, quedant greument infringida. A més el seu comandant, José María Enciso, va ser fet presoner per les forces franquistes. La 72a Divisió seria dissolta l'11 de març de 1938, i les seves restes van ser assignades a l'Agrupació Autònoma de l'Ebre.