20-й танковый корпус имеет одну из самых коротких боевых историй. Сформированный поначалу в составе лишь двух танковых бригад (11гв тбр, 155тбр) почти одновременно с 19-м, весной 1943 г. включил в свой состав 2 гвардейские бригады (8-ю танковую и 7-ю мотострелковую), принимавшие участие в боях под Сталинградом.

28.12.1942 г. Началось формирования Управления 20-го танкового корпуса в Оперативной группе резервных войск Брянского фронта. Место формирования — Кобылинские леса под городом Чернь Тульской области. К месту формирования корпуса начал прибывать личный состав . Организатором управления корпуса стал нач. штаба полковник Гриценко. Вскоре корпус возглавил полковник Погосов А.К.. В начале января 1943г. стали прибывать части вошедшие в состав корпуса. Прибыли 116отд. бригада морской пехоты с Тихоокеанского флота, 155 танковая бригада формировавшаяся в Саратове после боев под Сталинградом и 11 гвардейская танковая бригада.

3.01.1943 г. корпус вошёл в состав войск 3-й армии Брянского фронта.

С января корпус приступил к боевой подготовке. Проводились тактические учения по отработке тактики наступления при поддержке артиллерии, боевой разведки.

18 января 11гвтбр была выведена из состава корпуса.

8 февраля корпус получил приказ на выдвижение ближе к фронту в район Овсянниково (с-в Мценска). 155тбр насчитывала 20 Т-34 и 12 Т-70.

9.02 — 23.03.1943 г. Части и подразделения принимали участие в Орловской наступательной операции (село Городище Мценского района Орловской области). 14 февраля 43г. 116сбр вместе с пехотой 5 и 283сд атаковала противника в районе Лубны. Атака проводилась против неподавленной обороны противника без артподготовки. Успеха столь неподготовленная атака не имела. Моряки залегли под огнем противника на берегу р. Ока. Понеся большие потери бригада была выведена в район Кобылкино. 20 февраля уже вместе с 155тбр корпус перешел в наступление на участке Кукуевка, Городище, Ниж. Ущерово. Целью операции был прорыв вдоль дороги Болхов - Орел и взятие к 24 февраля г. Орла. После сильной артподготовки 5 и 283сд перешли в наступление на Городище, их поддерживала пехота 116сбр. Танкисты 155тбр переправили к обеду несколько танков по построенному саперами мосту через Оку и также повели наступление на Городище. Контратаки немцев из Ниж. Ущерово были отражены. Лишь к обеду 21 февраля Городищем удалось овладеть. Стрелковые подразделения 116сбр понесли большие потери.

В последующие дни бригады вели ожесточенные бои в районе Городище, Лубны, Ниж. Ущерово. Корпус переходил в атаки, отражал контратаки противника. К исходу 25 февраля в 155тбр оставалось исправными только 3 Т-34 и 2 Т-70. 26 февраля корпус сдал свой участок 12гвсд и выводился тыл. Потери 116сбр в этих боях составили 1850чел. убитыми и ранеными.

В начале марта 43г. корпус был переброшена в район Верховье, где должен был принимать участие в наступлении на Орел в состав 3А. Из-за больших потерь 116сбр была переформирована в стрелковый батальон, насчитывающий около 400штыков. Артиллерии крупнее 76мм в составе корпуса не было. 155тбр насчитывала 7 Т-34 и 5 Т-70. 7 марта пехота 5 и 283сд перешли в наступление в районе нп Красный. 8 марта вместе с ними атаковала и 116сбр. В ожесточённых боях на р.Неручь 8-11 марта копус понес большие потери. 116сбр потеряла почти весь свой личный состав, был ранен и командир бригады. Несколько танков имевшихся в 155тбр существенной помощи не оказали, т.к. применению танков мешал глубокий снежный покров. 13 марта остатки корпуса были выведены в резерв.

В марте-апреле 43г. 20ТК находился в районе Верховья, а в начале мая был переброшен в Тесницкие лагеря в районе Тулы. В мае в состав корпуса вошла 16мсбр, ранее действовавшая в составе 25ТК, но 14 мая бригада вновь вернулась в состав 25ТК. 23 мая в состав были включены 8гвтбр (2 КВ, 32 Т-34, 21 Т-70) и 7гвмсбр. 26 мая в состав корпуса прибыла 80тбр. Весь май и июнь 1943г. части корпуса занимались боевой подготовкой. Были проведены несколько учений. 7 июня командиром корпуса был назначен генерал-лейтенант Лазарев И.Г., который командовал соединением до окончания ВОВ. 4-7 июля 43г. приехавшая комиссия проверяла боеготовность корпуса.

7 июля корпусу было приказано передислоцироваться в район Арсеньево, где он должен был войти в состав 61А Брянского фронта. Части 61А Белова П.А. готовились к наступлению на Болхов.

С утра 12 июля 43г. стрелковые дивизии 9ГвСК 61А перешли в наступление с карагашинского плацдарма и форсировав р. Ока в районе Кривцово. В 12:00 командир корпуса получил приказ на выдвижение к переправам на р. Ока и вводе в прорыв. В 15:00 бригады корпуса начали переправляться через Оку. 80тбр атаковала вместе с 12гвсд в районе Пальчиково. В ходе артобстрела был ранен командир бригады. Другие бригады к вечеру также переправились на карагашинский плацдарм и окопались. 13 июля корпус атаковал вместе с пехотой 9ГвСК в направлении Кривцово, Хмелевая (одна тбр оставалась в резерве). Большого продвижения не получилось. За ночь немецкое командование подтянуло резервы и перешло к контратакам. Танкисты вместе с пехотой 76гвсд были выбиты из Хмелевой и отошли к Кривцово. Потери 80тбр составили 18 танков и 4 СУ122. 14 июля 80тбр вместе с 7гвмсбр атаковала Кривцово и вышла к его южной окраине. Потери бригады в этом бою составили 28 Т-34 и 11 Т-70, 7гвмсбр потеряла 630чел., 1419сап потерял 6 Су-122. 155тбр переправилась у Сивково через р. Березуйка на участке 110сд и продвинулась до Казминка. Во второй половине дня и другие части корпуса стали переправляться через Березуйка. Весь день авиация противника бомбила боевые порядки корпуса и 110сд. Вечером немцы при поддержке танков атаковали наши части у Казминка. Бой шел до вечера, но контратака враг была отбита. В бою был ранен командир 155тбр. 15-16 июля действуя вместе с пехотой 76гвсд корпус продвинувшись до Анчаково. Потери корпуса в боях 13-16 июля составили 208 убитых и 454 ранеными. Было потеряно 102 танка (из них 26 безвовзратно). Корпус имел задачу перерезать ш. Болхов-Орел, однако встретив в районе сприртозавода и Однониток сильное сопротивление противника задачи не выполнил. Немецкое командование подтянуло к участку прорыва резервы. В том числе подошли части 12тд и 78пд из состава ударной группировки немецкой 9А, наступавшей на Курск с севера, которые и попытались контрударом ликвидировать возникший в его обороне прорыв. В ожесточенных боях в районе спиртозавод и Анчарово контрудар противника был отбит, однако части корпуса понесли большие потери. На 17 июля корпус насчитывал 38 Т-34, 22 Т-70 и 6 СУ-122. С 18 июля корпус был выведен в резерв командующего 61А с задачей приведения себя в порядок и восстановления подбитой мат. части.

20 июля после небольшого отдыха корпусу в районе Хмелево было приказано выдвинуться для преследования отходящего к Болхову противника. Выдвинувшись в направлении Кишкино-Черногрязовка корпус насчитывал: 80тбр (6 Т-34, 5 Т-70), 155тбр (8 Т-34, 7 Т-70), 8 ГвТбр (6 Т-34, 10 Т70), 7гвмсбр (9 Т-34). Однако в районе боев 16-17 июля - Однолуки бригады корпуса вошли в соприкосновение с противником, не обнаружив никакого отхода его частей. В результате упорного боя корпус потерял 22 Т-34 и 15 Т-70. 21 июля 20ТК вошел в состав группы ген.-майора Халюзина (20ТК, 77гвсд, 336сд, 110сд) имевшей задачу обхода Болхова с ю-в. 22-24 июля бригады корпуса (кроме 7гвмсбр) боевых действий не вели, а 25 июля выдвинулись для поддержки наступления группы Халюзина вдоль Оки в южном направлении. Весь день бригады вели бой в районе Липовка, Малиновка. 26 июля поступил приказ сдать все танки в состав 155тбр и отвести другие бригады корпуса в тыл. 155тбр и 7 гвмсбр и вошедшая в состав корпуса 68тбр продолжали вести бои в районе Белый Колодезь, Тельчье. 29 июля корпус выводился в резерв 61А в район Сороколетово. 155тбр оставалась в подчинении 9ГвСК до начала августа43г.. С 7 августа корпус отводился в резерв Ставки в Тесницкие лагеря для отдыха и пополнения.

За время Болховской операции корпус участвовал в боях 7-8 дней и за это время потерял 154 танка не выполнив поставленных перед ним задач. Причины неудачи действий 20ТК в отчете были следующие: - плохая сколоченность штаба корпуса и плохое управление на поле боя, - неудачные действия разведки не выдвигавшейся вперед, а действовавших в боевых порядках корпуса, - отсутствие маневра в действиях корпуса и практика лобовых атак, - нерешительность и боязнь отрыва от пехоты в ходе преследования противника.

В период с 13 по 25 августа корпус пополнялся мат. частью, автотранспортом и личным составом. В состав корпуса прибыл 1895сап имевший 21 СУ-76.

3 сентября части корпуса грузились в эшелоны для отправки в район Таганрога. С 8 по 16 сентября эшелоны разгрузились в Таганроге. По мере выгрузки бригады корпуса сосредотачивались в район Васильевки. 13 сентября поступило распоряжение о включении корпуса в состав 44А.

16 сентября поступило распоряжение 44А о передислокации частей корпуса в район Ст. Керменчик.

1.09.1943 г. — 17.02.1944 г. Части и подразделения 20-го танкового корпуса в составе войск 44-й армии Южного фронта,5-й ударной армии 4-го Украинского фронта, 5-й гвардейской танковой армии 2-го Украинского фронта участвовали в Донбасской, Мелитопольской, Корсунь-Шевченковской наступательных операциях.

3.02.1944 г. За разгром немецко-фашистских войск в районе Корсунь-Шевченковского и освобождение города Звенигородка Черкасской области Украинской ССР 20-му танковому корпусу присвоено почётное наименование «ЗВЕНИГОРОДСКИЙ».

5.03 — 17.04.1944 г. Части и подразделения 20-го танкового корпуса в составе войск 5-й гвардейской танковой армии 2-го Украинского фронта участвовали в Уманско-Ботошанской наступательной операции.

30.04.1944 г. 20-й танковый Звенигородский корпус выведен в резерв Ставки ВГК. Части и подразделения корпуса начали передислокацию под город Тульчин Винницкой области Украинской ССР.

1 — 31.03.1945 г. Части и подразделения 20-го танкового Звенигородского корпуса, находившегося в резерве войск Ставки ВГК, передислоцировались и сосредоточились в районе Раудтен — Дорнбруш (Германия).

1.04 — 11.05.1945 г. Войсками корпуса выполнялась боевая задача по уничтожению войск противника в районе города Глогау (Германия, ныне — Глогув, Польша) и ликвидации прорыва немецких войск к городу Бреслау (Германия, ныне — Вроцлав, Польша).

11.06.1945 г. 20-й танковый Звенигородский корпус вошёл в состав Северной Группы войск.

18.06.1945 г. войска корпуса вошли в состав гарнизона города Бреслау (Вроцлав).

30.06.1945 г. в связи с демобилизацией СССР 20-й танковый Звенигородский корпус преобразован в 20-ю танковую Звенигородскую дивизию.