- Воронежско-Касторненская наступательная операция 24.01.1943 - 17.02.1943 - Харьковская наступательная операция (операция «Звезда») 02.02.1943 - 03.03.1943
Сформирован в мае 1942 года как 12-й танковый корпус. В его состав вошли: 30, 86, 97-я танковые и 13-я мотострелковая бригады (в конце июля вместо 86-й в корпус прибыла 106-я танковая бригада). В конце мая был включён в 3-ю танковую армию, которая вскоре вошла в состав Западного фронта.
Боевые действия начал 22 августа 1942 года под Козельском. В результате 3-недельных ожесточённых боёв во взаимодействии с 15-м танковым корпусом и другими соединениями сорвал наступление численно превосходящих сил противника на сухиничском направлении.
В январе 1943 года в составе 3–й танковой армии Воронежского фронта участвовал в Острогожско-Россошанской наступательной операции, в ходе которой нанёс поражение частям 3-го венгерского корпуса, 4-й итальянской альпийской дивизии и освободил г. Россошь (16 января).
В боях за город смертью храбрых пал командир 106-й танковой бригады полковник И. Е. Алексеев, удостоенный посмертно звания Героя Советского Союза.
Продолжая наступление, соединения корпуса 18 января соединились в районе Карпенково с частями 18-го отдельного стрелкового корпуса, расчленив окружённую вражескую группировку на 2 части - острогожскую (5 дивизий) и россошанскую (8 дивизий).