Encuadrada en el XLVIII Cuerpo Panzer y en conjunto con las divisiones panzer de las Waffen-SS, entre febrero y marzo de 1943 la división participó en la reconquista de Járkov, que supuso una importante victoria tras el desastre de Stalingrado el invierno anterior. Durante el mes de mayo la unidad fue equipada con transportes blindados SdKfz 251 y tanques Tigre I, y reorganizada como una división de infantería mecanizada (Granaderos Panzer). Sin embargo, en esta nueva configuración disponía de tantos efectivos blindados como una división "Panzer" estándar. En el mes de julio participó en la Batalla de Kursk, integrada de nuevo en el XLVIII Cuerpo Panzer junto a la 3.ª y 11.ª divisiones panzer y constituyendo la punta de lanza del ataque desde el sector sur. La "Großdeutschland" alineaba alrededor de 384 tanques en total, aunque muchos de ellos no se encontraban operativos. Durante los combates que siguieron hubo un elevado número de bajas. Entre otras, el puesto de mando de la división fue atacado por la Fuerza aérea soviética y numerosos oficiales fueron muertos o gravemente heridos. Después del fracaso de la ofensiva alemana, la división participó en la retirada de Ucrania en el invierno de 1943-1944 hasta internarse en Rumanía.