Сформирована 10 марта 1942 года в Казани на базе 405-й стрелковой дивизии в соответствии с постановлением Государственного комитета обороны СССР № 1229 от 01.02.1942.

В июне 1942 года передислоцирована в Саратов в Татищевские лагера и доукомплектована частями понесшей тяжёлые потери 212-й стрелковой дивизии. В конце июня 42г. вошла в состав 8РезА.

Совершив 400км марш с 25 августа 1942 года вошла в состав 66А Сталинградского фронта.

4 сентября 1942 года вступила в первый бой, имея задачу ударом по левому флангу противника, охватывающему Сталинград с севера, соединиться с частями, оборонявшими северную часть города. С утра 5 сентября при поддержке 69тбр перешла в наступление. Атака на подходе к балке Сухая Мечетка встретило мощный огонь тяжелой артиллерии и удары авиации. За 5 часов боя дивизия 4 раза подвергалась бомбежке с воздуха силами от 8 до 20 самолетов. Дивизия медленно продвигалась вперед неся тяжелые потери. За первый день потери составили 159 убитыми, 492 ранено, 70 проп. б/в. Был убит нач. штаба 289сп. В последующие дни все попытки возобновить атаки встречали сильнейший арт. мином. огонь и удары авиации и успеха не имели.

18 сентября 1942 года участвовала в нанесении контрудара на северном крыле Сталинградского фронта в направлении на Гумрак, в ходе которого советские войска сковали силы вермахта в районе посёлка Вертячий. Своими действиями в районе Сухая Мечетка в течении 40 дней приковывала к себе крупные силы противника.

7 ноября была включена в состав 24А Донского фронта, сменив 241сд на рубеже Качалинская, оз. Кривое. 20 ноября 1942 года дивизия была включена в состав 24-й армии, принимала участие в операции «Уран», по уничтожению войск генерал-фельдмаршала Паулюса.

22 ноября 1942 года дивизия получила задачу содействовать наступлению ударной группы 24 армии в направлении на Вертячий, с целью отрезать задонскую от сталинградской группы противника. Находясь на правом фланге армии, дивизия совершила глубокий прорыв фронта неприятеля, заняв ключевую высоту обороны противника (56,8 м.). К 27 ноябрю продвигаясь с тяжёлыми боями вышла к Дону, на рубеже балки Герасимова, Кислов. Вступив во взаимодействие с частями 65 армии, 120 дивизия освобождала населённые пункты: Верхне-Гниловский, Нижне-Гниловский, Кислый, Вертячий, уничтожив 1500 немецких солдат и офицеров, захватив 12 орудий, 7 танков, 26 автомобилей и др. техники и имущества. Дальнейшее наступление развития не получило, советские части начали перегруппировку в связи с подготовкой к новой операции «Кольцо».

Передана 14 декабря в состав 21А генерала Чистякова и сосредоточилась во втором эшелоне 21А в районе Средне Царицынского. Наше командование опасалось выхода в тыл войскам 21А рвущейся к Сталинграду танковой группы противника, а также возможного прорыва ей навстречу окруженных немецкий войск. С 22 декабря, после перехода наших войск в наступление на Среднем Дону заняла оборону на внутреннем фронте окружения.

11 января началась операция "Кольцо". С тяжёлыми боями рассекала окружённую группировку 6-й немецкой армии, облегчив её уничтожение. Так с 11 по 23 января прорвав оборону противника, дивизия овладела узлами сопротивления противника: Прудбой, Карповка, Лагерь им. Ворошилова, Новый Рогачик, Студёная-Яблоновка, Поляковка, высота 155,0, уничтожив 3000 и взяв в плен 1000 солдат и офицеров вермахта, захватив большие трофеи. В ходе операции Верховный Главнокомандующий дважды присылал поздравления на имя командира дивизии.

6 февраля 1943 года преобразована в 69-ю гвардейскую стрелковую дивизию.