В декабре наступление советских войск привело к катастрофе для 4-й танковой дивизии, которая потеряла почти все танки. Замерзшие и побитые невесело встречали новый 1942-й год солдаты 4-й танковой дивизии Вермахта. Весь 1942 год дивизия провела в оборонительных боях в Орловской области. В марте 1943 года участвовала в операции "Бюффель". Во время операции "Бюффель" совершала карательные акции против мирного населения Ржевского выступа. Затем участвовала в неудачной, для немцев и их союзников, Курской битве. 4-я танковая отступила за Десну и зимой 1943—1944 годов располагалась у Бобруйска. Весной 1944 года её сняли с фронта и отправили в Ковель, так как ожидалось наступление ВС Советского Союза на юге, однако наступление состоялось как раз в Белоруссии. В это время дивизия находилась рядом с Варшавой, у которой противник остановил наступление. Под ударами советских войск 4-я танковая стала отступать в направлении Литвы, где одни её подразделения оказались в Курляндском котле, а другие продолжили отступать на запад вместе с остальными немецкими войсками.