Das Jahr 1943 war zunächst für die Division mit dem Abschluss der Einsätze im Raum südlich von Rschew verbunden. Am 9. Januar traf der Befehl zum Abtransport nach Nowy Oskol ein. Durch die Niederlage in der Schlacht von Stalingrad und weitere Angriffe der russischen Truppen (Operation Ostrogoschsk-Rossosch) entstand im Januar 1943 eine 100–150 km lange Frontlücke. Mit dem Ziel, ab Ende Januar 1943 zusammen mit SS-Divisionen den Vormarsch der russischen Truppen und den Rückzug italienischer und ungarischer Truppen zu stoppen, zog sich die Division entlang der Rollbahn bis Mitte Februar 1943 in den Raum Charkow zurück. Hier nahm die Division dann im Verlauf des Februar/März 1943 an der Schlacht bei Charkow teil. Im Juni wurde die Infanterie-Division (mot.) in Panzergrenadier-Division Großdeutschland umbenannt. Die offizielle Bezeichnung des Verbandes war zwar Panzergrenadier-Division. Von der Gliederung her, drei Panzerabteilungen (1943) (1.–4.,5.–8.,9.–11.), 3 Stabskompanien und 11 Panzerkompanien, theoretisch 232 Kampfpanzer, am 1. Juni 1944: 21.823 Mann, handelte es sich jedoch um eine Panzer-Division, die zudem großzügig mit dem neuesten Material ausgestattet war. Im Sommer folgte der Einsatz in der Schlacht bei Kursk. Im August wurde die Division erneut im Raum westlich Charkow eingesetzt, als es dort im Zuge der Belgorod-Charkower Operation zur entscheidenden vierten Schlacht um Charkow, dem Angriff der Roten Armee zur Rückeroberung, kam. Beim Rückzug beteiligte sie sich an der Taktik der Verbrannten Erde Vom 6. bis 28. September 1943 sprengte sie 1.260 Landmaschinen und 165 Getreide- und Ölmühlen. Sie trieb 9.268 Stück Vieh ab, fuhr 1.393 Tonnen Getreide ab und deportierte 13.627 Zivilpersonen.