Формировалась в МВО с весны 42г. в районе Калуги. Формирование продолжалось до конца августа 42г. когда поступил приказ об отправке дивизии в район Сталинграда.

24 августа на базе управление 8РезА формируется новая 66А в составе (49, 99, 120, 207, 229, 231, 299, 316сд). 27 августа частям 66А было приказано выдвигаться на фронт в район Сталинграда. Первоначально частями 8РезА и затем 66А командовал генерал-лейтенант Калинин. Но 29 августа было решено назначить более опытного военачальника - генерал-лейтенанта Малиновского.

66А должна были развернуться в районе Ерзовки и перейти в наступление в направлении Орловка, Городище с целью соединиться с частями 62А. Наступление армии началось утром 5 сентября, но наши наступавшие части встретили упорное сопротивление, хорошо организованную оборону, удары авиации. Дивизия первые дни находилась во втором эшелоне. В бой была введена 7 сентября из-за правого фланга 299сд. Главной задачей дивизии было овладеть высоту 139,7 которая закрывала дорогу к Орловке, где продолжали держаться части 62А. Перешедшие в атаку при поддержке 148тбр полки попали под сильный арт. мин огонь противника залегли и продвинуться не смогли. С воздуха наши наступающие части регулярно бомбила немецкая авиация. В попытках переходить в наступление 8-9 сентября дивизия потеряла убитыми и ранеными 113чел. нач. состава, 300чел. мл. ком. состава, 1678чел. рядового состава. Итого 2091чел. На поле боя было много подбитых танков которые немцы превратили в импровизированные доты. Блокировка и штурм этих огневых точек представлял большую проблему для нашей пехоты и артиллеристов.

Новое наступление наших войск сев. Сталинграда началось 18 сентября. Части 24А после артпоготовки перешли в наступление. Правее наступали части 1ГВА. (а в первых боях части 1ГвА действовали левее полосу 24А). Первоочередной задачей дивизии было овладеть п.Кузьмичи. Атака началась после залпа РС. Однако встретив мощный ответный заград. огонь дивизия продвинулась всего на 250-300м и залегли. Продвижение на след. день составило еще 700-800м. С воздуха дивизию бомбила немецкая авиация. Потери за два дня составили 1065чел..

После перегруппировки 18 сентября наши войска начали новую наступательную операцию. Главная роль в ней отводилась вновь 1ГвА, только теперь ее управление было переброшено правее 24А. 1ГвА наносила удар вдоль жд, примыкая к ее флангу атаковала 24А. В состав армии была включена свежая 233сд. На усиление 24А было передано 6 артполков, 4 полка гвард. мином.. Для поддержки наступления пехоты 24А в составе армии было две тбр слабого состава (всего 10 Т-34 и 8 Т-70 в обоих бригадах). В 5:30 открыла огонь наша артиллерия. В 6:35 пехота перешла в наступление. Дивизия действовала вдоль авто дороги на Сталинград атакуя на п.Кузьмичи, правее наносила главный удар 233сд. Наступление встретило сильный огонь артиллерии и минометов и успеха не имело. Атакующие полки залегли неся большие потери. С воздуха наши позиции бомбила немецкая авиация. На след. день была предпринят атака резервами (39гвсд, 24сд) но успеха она не имела. Потери дивизии за 18-19 сентября составили 812 убитыми и 4155 ранеными, 838 пропало без вести. 20 сентября разрывом авиабомбы был контужен командир дивизии генерал-майор Дадонов. К 22 сентября в бой дополнительно были введены 231сд, 31 и 21тбр. Но и ввод дополнительных соединений не привел к прорыву обороны немецких войск. 28-29 сентября наши войска предприняли последнее усилие, но атаки вновь были отбиты. Командующий 24А генерал-майор Козлов Д.Т. за неудачу наступления был снят со своей должности. Новым командующим стал генерал-майор Галанин И.В..

20 октября части 66А перешли в наступление. Дивизия вела атаки в направлении бал.Конная, Кузьмичи. Главный удар наносился подошедшими свежими дивизиями правее в направление Орловки. В полках дивизии было всего по 40-50чел.. Боевой порыв понесших большие потери частей был невелик. Но наступление теперь велось небольшими штурмовыми группами (в том числе из-за большого некомплекта стрелковых частей) и потери были намного меньше чем в сентябрьском наступлении. Все наши атаки предпринимавшиеся до конца октября отражались организованным артиллерийско-пулеметным огнем противника. В воздухе продолжала господствовать немецкая авиация. Наступление на НГУ также потерпело неудачу. 25 октября был ранен командир дивизии генерал-майор Матвеенко. На конец октября 42г. численность дивизии 3547чел., при этом стрелков и пулеметчиков в стрелковых полках не превышало 60чел. в каждом. 30 октября выводилась во второй эшелон.

В ходе Сталинградской наступательной операции 49сд действовавшая в составе 24А получила приказ овладеть Вертячим и переправой через Дон. Основной задачей наших войск было отрезать отход за Дон частей немецкого XIАК. На подступах к Вертячему была высота 73.4 которая являлась хорошо оборудованным опорным пунктом, обеспечивающим переправу через Дон. Здесь были оборудованы ряды окопов, дзотов, соединенных ходами сообщения, прикрытые проволочными заграждениями и минными полями. Данная высота являлась ключевой на участке между Нижне-Гниловским и Котлубанью. Для подготовки к наступлению дивизия имела 10 дней. Утром 22 ноября был получен приказ о наступлении. Уже четвертый день шло наступление наших войск. Подвижные части ЮЗФ и Сталинградского фронтов прорвали оборону противника выходя в тыл его частям. С утра стоял густой туман. Начавшая артподготовку артиллерия вела мощный огонь по переднему краю обороны, однако корректировка огня затруднялась плохой прямой видимостью. Перешедшая в наступление пехота натолкнулась на плотный огонь из неподавленных от. Выяснилось что основной удар артиллерии попал на передовые вынесенные вперед позиции врага. Основной рубеж обороны проходил на неск. сот метров назад. Перешедшая в наступление пехота была вынуждена залечь. Запаса снарядов и мин у артиллеристов для ведения мощного огня был на исходе. Попытки перехода в атаку были неудачны. Пехота залегала под огнем. Дивизия понесла тяжелые потери. Командир дивизии генерал-майор Черников за плохую организацию атаки был снят с должности. Лишь 30 ноября послы выхода наших частей с запада к Дону и Вертячему немцы были вынуждены начать отход оставив злополучную высоту. Отход врага с высоты вовремя обнаружен не был и преследование началось с опозданием. Части противника отошли к выс. 122,9 прикрывавшей подступы к Сталинграду. Овладеть этой высотой сходу также не получилось. Потери 49сд в ходе ноябрьского наступления были самыми высокими в составе 24А и составили более 3000чел. убитыми и ранеными. 16 декабря была проведена частная операция вместе с частями 16ТК по овладению высотой. Атака началась внезапно для немцев без артподготовки с фланга из отрогов балки. В проделанные саперами проходы через минные поля прошли танки за которыми двигалась пехота. Противник не выдержал нашего удара и был вынужден отойти.

10 января 24А перешла в наступление в ходе операции "Кольцо". Вместе с 273сд прорвала оборону противника наступала в ю-в направлении. Были прорваны оборонительные рубежи немцев по бал.Западновская и бал.Мельничная. Наступление правого крыла 24А шло тяжело. Противник продолжал оказывать ожесточенное сопротивление. К 26 января когда никаких сомнений в итоговом успехе наступления уже не было и общего сокращения фронта наступления было принято решение о выводе части дивизий из состава Донского фронта. Части 24А приказывалось направить на Калининский фронт в район Осташкова.

Частями дивизии было взято 1800 пленных, 165 танков, 5539 автомашин, 160 орудий и огромное количество других военных трофеев. Конечной точкой назначения стали Сухиничи куда дивизия прибыла 12 февраля 43г.. После тяжёлых боев в Сталинграде был необходим отдых и пополнение. До конца февраля 43г. дивизия была доведена до 7000 состава.