Сформована 3 серпня 1942 у складі Брянського фронту на базі оперативної групи військ генерал-лейтенанта Н. Є. Чибісова і 4-ї резервної армії. До неї увійшли 167, 237, 240 та 340-ва стрілецькі дивізії, декілька стрілецьких і танкових бригад, а також артилерійські та інші частини. У вересні 1942 р., вже в складі Воронезького фронту, армія вела оборонні та наступальні бої під Воронежем. У вересні 1943 р. брала участь у звільненні Лівобережної України. Переслідуючи німецькі війська, звільнили міста Суми (2 вересня), Ромни (16 вересня), Прилуки (18 вересня у взаємодії з 40-ю армією), в кінці вересня форсували Дніпро на північ від Києва і захопили плацдарм в районах на захід від Сваром'є, Лютежа, Нових Петрівців. 12 січня—18 лютого 1945 р. армія брала участь в Західно-Карпатській операції. Бойовий шлях 38-ма армія завершила участю у Празькій стратегічній операції (6—11 травня).