В мае 1943 пополненная бригада передана в 3-ю гвардейскую танковую армию, с ней вела боевые действия на Брянском и Центральном фронтах, отличившись в Орловской наступательной операции. За успешное выполнение заданий командования в боях с немецко-фашистскими захватчиками, проявленные личным составом доблесть и мужество приказом наркома обороны СССР от 27 июля 1943 года бригаде было присвоено гвардейское звание и она была преобразована в 54-ю гвардейскую танковую бригаду.