Anfang 1944 führte sie Entsetzungsangriffe, um den deutschen zu befreien; dann zog sie sich bis Mitte Juni über Bug und Dnjestr in Richtung Chișinău zur rumänischen Grenze zurück. Danach wurde die Einheit nach Norden zur 4. Panzerarmee in die Nähe von Kielce/Tarnów verlegt. Nach dem Beginn der sowjetischen Sommeroffensive im Mittelabschnitt der Ostfront verlegte die Division zur 9. Armee in den Warschauer Raum an den Narew. Am 10. Dezember wurde die 3. Panzer-Division wieder nach Süden in den westungarischen Raum bei Székesfehérvár verlegt.