W czerwcu 1942 weszła w skład 6 Armii Grupy Armii Południe i walczyła nad Donem. W sierpniu 1942 weszła w skład 4 Armii Pancernej, w składzie której wzięła udział w bitwie stalingradzkiej. Otoczona wraz z jednostkami 6 Armii w Stalingradzie, walczyła w okrążeniu do zniszczenia w styczniu 1943, niedobitki skapitulowały.
W marcu 1943 dywizja została odtworzona na terenie okupowanej Francji z przemianowania 345 Dywizji Piechoty, lecz już w czerwcu 1943 zmieniono jej nazwę na 29 Dywizję Grenadierów Pancernych.
Dowódcy dywizji gen. por. Gustav Anton von Wietersheim (1937 – 1938) gen. wojsk panc. Joachim Lemelsen (1938 – 1940) gen. wojsk panc. Willibald Freiherr von Langermann und Erlencamp (1940) gen. por. Walter von Boltenstern (1940 – 1941) gen. por. Max Fremerey (1941 – 1942) gen. mjr Hans-Georg Leyser (1942 – 1943) gen. wojsk panc. Walter Fries (1943)