Сформирована в июле 1942 года на базе 38 армии и ряда соединений и частей Сталинградского фронта.
В составе Сталинградского фронта участвовала в контрударе по прорвавшейся к Дону севернее Калача группировке противника.
1-я танковая армия не смогла добиться ощутимых территориальных успехов: немецко-фашистские войска были отброшены всего на 6 — 8 км. Однако дальнейшее наступление северной группировки 6-й полевой армии на юг вдоль правого берега Дона было остановлено.
В начале августа 1942 года управление армии было обращено на формирование управления Юго-Восточного фронта, а войска переданы в другие армии. В составе войск Воронежского и 1-го Украинского фронтов участвовала в Курской битве, освобождении Правобережной Украины и юго-восточных районов Польши.
Танк ИС-2