Армией командовали: генерал-лейтенант Курочкин П. А. (июнь — август 1941 г.), генерал-лейтенант Лукин М. Ф. (август — сентябрь 1941 г.), генерал-лейтенант Ершаков Ф.А. (сентябрь — октябрь 1941 г.).
В ноябре 1941 года на базе оперативной группы полковника Лизюкова была вновь сформирована 20-я армия, которая принимала участие в битве за Москву, Ржевско-Сычевской операции 1942 года, Ржевско-Вяземской операции 1943 года. В апреле 1944 года ее соединения и части были переданы в другие объединения, а на базе руководства и штаба армии создано управление 3-го Прибалтийского фронта.
После тяжелых боев на территории Белоруссии и Украины и выхода из окружения части сил в Ахтырке началось второе формирование 21-й армии. Уже в мае 1942 года ее войска приняли участие в Харьковском сражении. В последующем армия воевала в составе Сталинградского и Донского фронтов, внесла достойный вклад в разгром немецко-фашистских войск в боях под Сталинградом.
За успешное выполнение боевых задач в январе 1943 года 21-я армия преобразована в 6-ю гвардейскую армию, соединения которой громили врага на Центральном, Юго-Западном, Донском, Воронежском, Ленинградском, 1-м и 2-м Прибалтийских фронтах, пронесли свои боевые знамена по территории России, Украины, Белоруссии, Литвы, Латвии.
На многих фронтах войны сражались и соединения 22-й армии. Ее войска обороняли Торопец и Андриаполь, сражались в районах Селижарово, Нелидова, Белого, в 1943 году участвовали в ликвидации ржевско-вяземского плацдарма, оборонялись на реке Ловать. В дальнейшем армия громила врага на Псковской земле, в Прибалтике, на Курляндском полуострове.
Армией командовали: генерал-лейтенант Ершаков Ф. А. (июнь — август 1941 г.), генерал-лейтенант Юшкевич В. А. (август — октябрь 1941 г., апрель — декабрь 1942 г., март 1943 г. — апрель 1944 г.), генерал-майор Востриков В. И. (октябрь 1941 г. — март 1942 г.), генерал-майор Селезнев Д. М. (декабрь 1942 г. — март 1943 г.), генерал-лейтенант Коротков Г. П. (апрель 1944 г. — май 1945 г.).
В достижение великой победы над врагом внесли свой вклад авиаторы 1-й воздушной армии, сформированной в мае 1942 года на базе ВВС Западного фронта. Армия, входя в состав Западного и 3-го Белорусского фронтов, принимала участие в Ржевско-Сычевской, Ржевско-Вяземской, Орловской, Смоленской, Белорусской, Мемельской, Гумбинненской и Восточно-Прусской наступательных операциях.
За годы войны летчики армии выполнили свыше 290 000 самолето-вылетов. За боевые подвиги пять ее соединений и частей были преобразованы в гвардейские, 50 присвоены почетные наименования, 44 награждены орденами СССР. 145 летчикам и штурманам присвоено звание Героя Советского Союза, а 17 удостоены этого звания дважды.
Из-за больших потерь личного состава, утери боевых знамен в 1941 году были расформированы 124 стрелковые дивизии Красной Армии, в том числе и многие соединения Западного фронта. В этот же период было сформировано 308 новых дивизий (24 народного ополчения), некоторые из них получили номера героически сражавшихся в 1941 году войсковых соединений. Так, летом 1941 года в Москве было сформировано 12 дивизий народного ополчения, которые при включении в состав Западного фронта получили наименования своих предшественников — 2, 8, 17, 18, 29, 60, 110, 113, 139, 140, 160 и 173-й стрелковых дивизий. В октябре — ноябре этого же года было сформировано еще четыре стрелковых дивизии — 129, 130, 155 и 158-я.
Конечно, мало находилось в составе этих соединений воинов, получивших боевое крещение на земле Белоруссии. Но боевая эстафета была передана в надежные и крепкие руки. За подвиги на фронтах войны многие дивизии Западного фронта были удостоены почетных наименований и правительственных наград: 13-я Домбровская, 37-я Краснознаменная, 42-я Смоленская, 49-я Рославльская, 56-я Пушкинская Краснознаменная, 73-я Новозыбковская, 85-я Павловская Краснознаменная, 86-я Тартуская, 102-я Дальневосточная Новгород-Северская, 117-я Познанская, 132-я Бахмачско-Варшавская Краснознаменная, 137-я Бобруйская, 232-я Сумско-Киевская Краснознаменная, 233-я Кременчугско-Знаменская, 266-я Артемовско-Берлинская Краснознаменная.
1-я Московская Пролетарская мотострелковая дивизия, переформировавшись в конце августа 1941 года, продолжала боевые действия на Западном фронте в составе 16-й армии. За мужество и героизм личного состава, проявленные в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками, Указом Президиума Верховного Совета СССР от 31 августа 1941 года дивизия была награждена орденом Красного Знамени, а 21 сентября этого же года переименована в 1-ю гвардейскую Московскую Краснознаменную мотострелковую дивизию.
Дальнейший боевой путь гвардейцев продолжался в боях под Сумами, Наро-Фоминском, Москвой. За доблесть и героизм, проявленные на фронтах Великой Отечественной войны, Указом Президиума Верховного Совета СССР от 14 мая 1942 года дивизия награждена вторым орденом Красного Знамени.
В конце января 1943 года дивизия переведена на штат стрелковой дивизии и принимала участие в Ржевско-Сычевской, Орловской, Брянской, Городокской, Белорусской наступательных операциях.
Части дивизии освобождали Борисов и Радошковичи, содействовали освобождению столицы Белоруссии — Минска. За освобождение Борисова и прорыв укреплений противника на реке Березина дивизия в июле 1944 года награждена орденом Суворова 2-й степени, а за освобождение столицы Белоруссии ей присвоено почетное наименование «Минская» (3.08.44).
Дивизия форсировала Неман севернее Алитуса, освобождала Прибалтику, участвовала в Восточно-Прусской наступательной операции. Особенно отличились ее воины при взятии крепостей Кенигсберг и Пиллау. 14 ноября 1944 года за прорыв обороны противника в Восточной Пруссии дивизия награждена орденом Ленина, а в мае 1945 года на ее знамени засверкал и орден Кутузова 2-й степени.
За годы войны в рядах 1-й гвардейской Пролетарской Московско-Минской ордена Ленина дважды Краснознаменной орденов Суворова и Кутузова мотострелковой дивизии выросло 15 Героев Советского Союза.
2-я стрелковая дивизия (третьего формирования) была образована весной 1944 года на Ленинградском фронте. Вела бои на Нарвском плацдарме, освобождала Прибалтику, Восточную Пруссию, участвовала во взятии Кенигсберга.
За отличие в боях дивизии в январе 1945 года было присвоено почетное наименование «Мазурская».
8-я стрелковая дивизия (третьего формирования) принимала участие в Воронежско-Касторненской и Черниговско-Припятской наступательных операциях, сражении на Курской дуге, действовала на сандомирском направлении.
За освобождение Ямполя дивизии было присвоено наименование «Ямпольская», а за бои на территории Чехословакии она была награждена орденом Красного Знамени.
17-я стрелковая дивизия, сформированная на базе дивизии народного ополчения Москворецкого района Москвы, в составе 33-й армии Западного фронта вела бои на р. Десна южнее Спас-Деменска, на реке Нара, обороняла Малоярославец.
В составе войск Белорусского, 3-го и 1-го Белорусских фронтов участвовала в освобождении Белоруссии, Польши, Восточной Пруссии, форсировала реки Сож, Днепр, Нарев. За освобождение Бобруйска дивизии было присвоено наименование «Бобруйской», за освобождение Слонима награждена орденом Красного Знамени. Свой боевой путь дивизия закончила, разгромив группировку противника на косе Фриш-Нерунг.
18-я стрелковая дивизия была вновь сформирована в сентябре 1941 года на базе дивизии народного ополчения Ленинградского района Москвы и сразу вступила в бои за столицу. За мужество и героизм, проявленные ее воинами, 5 января 1942 года соединение было переименовано в 11-ю гвардейскую стрелковую дивизию и награждено орденом Красного Знамени.
Отважно действовали гвардейцы и при освобождении Белоруссии, за что дивизия была удостоена почетного наименования «Городокская» и награждена орденом Суворова 2-й степени. А за прорыв укреплений врага в Восточной Пруссии и овладение крепостью-портом Пиллау на знамени дивизии засверкал и орден Ленина.
24-я Железная Самаро-Ульяновская Краснознаменная стрелковая дивизия, после тяжелых боев на территории Белоруссии и Украины, попала в окружение в районе города Прилуки и понесла большие потери. В связи с утратой Боевого Знамени приказом HКО СССР от 27 декабря 1941 года она была исключена из состава Красной Армии и расформирована.
Но на этом ее боевой путь не закончился. 13 декабря 1941 года в Архангельском военном округе было образовано новое соединение, которое приказом НКО СССР от 7 января 1942 года переименовано в 24-ю стрелковую дивизию с прежними номерами ее частей.
Дивизия участвовала в боях под Великими Луками, Сталинградом, Харьковом, Кривым Рогом, освобождала Бердичев, за что 6 января 1944 года получила почетное наименование «Бердичевская».