Den 19 maj 1943 började divisionen ombildas till en pansargrenadjärdivision, samtidigt som divisionen drogs tillbaka från frontlinjen för att vila ut i trakten av Poltava. I ombildningen fick divisionen sin pansarbataljon utökad till ett fullständig pansarregemente – till skillnad från reguljära pansargrenadjärdivisioner som endast hade en vanligtvis svag pansarbataljon. I efterkrigslitteraturen har Grossdeutschland beskrivits som ett elitförband. Divisionen (eller det tidigare regementet) deltog i fälttågen i Frankrike 1940, Balkan 1941 och på östfronten 1941–1945. På östfronten deltog divisionen bland annat vid slagen vid Charkov och Kursk 1943.