Западный фронт.
Июль 1944 г.
15 января 1944 года остатки 2-й дивизии были выведены из боевых действий на восточном фронте, и соединение отправилось во Францию на восстановление.
В феврале 1944 года был заново сформирован 1-й танковый батальон 3-го танкового полка, оснащённый танками Pz.Kpfw 5 "Пантера", в результате чего дивизия впервые за года стала иметь два танковых батальона. 7 мая 1944 года указанный батальон стал 507-м танковым батальоном, оснащенный танками "Тигр". Позднее, 30 июня, он был возвращён 2-й танковой дивизии и снова стал 3-м танковым батальоном, одновременно перевооружившись "Пантерами".
Битва за нормандию
В период отдыха во франции дивизия дислоцировалась в Амьене как часть резерва группы армий "Б". После вторжения союзников она была отправлена в Нормандию, но разрушенные мосты и постоянные воздушные атаки позволили её достичь района боевых действий через неделю с лишним. Действуя в составе 47 корпуса танковой группы "запад", она понесла тяжёлые потери в боях против британцев, а затем была выделена для участия в неудачном наступлении под Мортеном, преследовавшем цель отрезать американские войска, создавшие угрозу прорыва немецкой обороны. Когда американцы прорвались с плацдарма, немецкие танки были отведены на исходные рубежи и далее, 2-я танковая дивизия попала в Фалезский мешок и была практически уничтожена. Ей удалось вырваться через коридор у Фалеза, понеся при этом огромные потери в личном составе и материальной части.
Битва за Выступ
Декабрь 1944 г.
Дивизия была практически уничтожена в Фалезском "мешке". Лишь небольшому числу личного состава удалось спастись. После восстановления 1-й батальон был оснащён "Пантерами", а 2-й батальон представлял собой смешанную часть из двух рот танков Pz.Kpfw 4 и двух рот штурмовых орудий.
После разгрома в Нормандии остатки 2-й танковой дивизии были выведены в Витлих в районе Эйфеля (Германия), где дивизия была восстановлена и перевооружена. Чтобы достичь необходимой численности, в её состав были включены остатки 352-й пехотной дивизии. В конце 1944 года дивизия была передана в 5-ю танковую армию генерала Хассо фон Мантейфеля для участия в неожиданном зимнем наступлении, предпринятом против союзников в Арденах. В ходе этой крупномасштабной операции 2-я танковая дивизия продвинулась дальше остальных соединений. Однако наступление провалилось и дивизия понесла тяжёлые потери.
В конце марта 1945 года остатки 2-й танковой дивизии были включены в состав собранной по сусекам Тюрингской танковой бригады- в районе Мозеля и Фульды. располагавшая крайне скудными запасами горючего и испытывая нехватку боеприпасов, эта часть сдалась американским войскам 1945 года