26 июня 1942 года на берегах Дона, западнее Воронежа был создан 17-й танковый корпус. Первое боевое крещение танковое соединение получило во время тяжёлых боев при освобождении села Кантемировка, в честь которого и получила в 1946 году по приказу И.В. Сталина свое наименование «Кантемировская дивизия».
3 января 1943 года 17-й танковый корпус был преобразован 4-й гвардейский танковый корпус, в 1945 году переформирован в 4-ю гвардейскую танковую ордена Ленина, Краснознаменнаую Кантемировскую дивизию, которая стала одной из родоначальниц танковых войск России.
31 июля 1943 года, накануне августовского наступления и упорных боёв на белгородско-харьковском направлении Курской Дуги, при вручении корпусу Гвардейского Знамени, личный состав соединения принял свою первую гвардейскую клятву.
4-й гвардейский танковый корпус принимал участие в боевых операциях на Донбассе, на Курской дуге, форсировал Днепр, сражался за Житомир, Шепетовку, Тарнополь, Львов, громил немецкие войска в Польше, Германии и Чехословакии.
За мужество и героизм, проявленные при освобождении ряда городов правобережной Украины - Збараж, Тарнополя, Шепетовки - в апреле 1944 года корпус был награждён орденом Красного Знамени, а полки и отдельные батальоны заслужили 17 почётных наименований: Шепетовский, Житомирский, Ямпольский, Тарнопольский.
Подразделения коруса освобождали Краков, Прагу, в числе первых вышли на соединение с союзниками на Эльбе, вели упорные бои под Дрезденом. Совершив стремительный рейд в Чехословакию, корпус с честью завершил свой боевой путь в районе населенного пункта Мельник, расположенного севернее Праги, это произошло 11 мая 1945 года.
За освобождение Кракова корпус был награждён орденом Ленина.
Кантемировцы от Воронежа и Дона до Праги и Эльбы прошли 4 тысячи километров. Во время Великой Отечественной войны Верховный Главнокомандующий И.В. Сталин объявлял личному составу данного танкового корпуса благодарность за отличные действия целых 18 раз, а Москва салютовала кантемировцам в честь достигнутых ими побед.
Тридцать два воина соединения получили звание Героя Советского Союза (5 из них были навечно зачислены в списки частей дивизии), шесть воинов стали полными кавалерами ордена Славы, более 21 тысячи бойцов и командиров были награжден различными орденами и медалями.
14 июня 1945 года корпус, в связи с демобилизацией, был преобразован в 4-ю гвардейскую Кантемировскую дивизию. Соединение вошло в состав войск Московского округа с дислокацией в городе Наро-Фоминск.
11 июля 1946 года в ознаменование выдающихся заслуг танковых соединений в Великой Отечественной войне был установлен День танкиста, который празднуется во второе воскресенье сентября.
8 сентября 1946 года, в Москве на Красной площади в соответствии с приказом министра Вооруженных сил СССР был проведен парад-марш 4-й гвардейской танковой Кантемировской дивизии. Это был первый и единственный случай, когда в центре Москвы в параде приняла участие целая танковая дивизия. В параде, который продолжался более трех часов, участвовала без малого тысяча бронированных боевых машин, это больше, чем количество советских танков, участвовавших в сражении под Прохоровкой. Этот парад стал первым официальным празднованием Дня танкиста в нашей стране. Высокой чести пройти маршем у древних стен московского Кремля специальным указом И.В. Сталина были удостоены воины прославленной 4-й гвардейской танковой Кантемировской дивизии.
23 февраля 1984 года дивизии присвоено имя Ю.В. Андропова.
Военнослужащие соединения принимали участие в миротворческих операциях в Южной Осетии в 1997 году, в Косово в 1998-2002 годах, в контртеррористической операции в Чеченской республике.
В честь дивизии названа Кантемировская улица и станция метро «Кантемировская» в Москве.
В ходе военной реформы в 2009 году 4-я гвардейская Кантемировская танковая дивизия переформирована в 4-ю Отдельную Танковую бригаду.
В мае 2013 года, по решению Министра обороны Российской Федерации С.К. Шойгу, 4-я гвардейская танковая Кантемировская ордена Ленина, Краснознамённая дивизия имени Ю.В. Андропова восстановлена. Парадный расчёт дивизии принял участие в Параде 9 мая 2013 года под историческим наименованием.
Сегодня Кантемировская дивизия представляет собой мощное соединение, имеющее в своем составе танковые и мотострелковые полки, артиллерию и части войсковой противовоздушной обороны, а также боевого, тылового и технического обеспечения.