Место постоянной дислокации: Коттбус (III военный округ).
8-я танковая дивизия была сформирована в 1938 году как 3-я легкая дивизия. На то время в ее состав входили 67-й танковый батальон, 8-й и 9-й механизированные кавалерийские полки и 8-й разведывательный полк. В 1939 году дивизия принимала участие в боях в Польше и зимой 1939/40 года вернулась в Коттбус, где была переформирована в танковую дивизию. 16 октября 1939 года дивизия получила наименование 8-й танковой и получила 10-й танковый полк (восточнопрусский), а также свежесформированный штаб 8-й моторизованной бригады, в которую вошли 8-й моторизованный полк и 8-й мотоциклетный батальон. Также 8-я танковая дивизия потеряла один из двух разведывательных батальонов, переданный 10-й танковой дивизии. Позднее, 1 января 1941 года, в состав 10-го танкового полка влился 67-й танковый батальон, ставший III батальоном полка. Между тем дивизия, оснащенная в основном слабыми чешскими танками, в составе XXXXI моторизованного корпуса Рейнгардта участвовала в боях в Бельгии и Франции и понесла большие потери при форсировании реки Мез. Позднее она приняла участие в разгроме 1-й и 7-й французских армий и завершающем этапе кампании 1940 года во Франции. Дивизия оставалась во Франции до марта 1941 года, а затем была переброшена на восток, где в апреле в составе 1-й танковой группы воевала в Югославии. К 7 апреля она сосредоточилась к северу от озера Балатон в Венгрии, 10 апреля переправилась через Дунай, 12 апреля вышла к окраинам Белграда, а 15 апреля почти без сопротивления вошла в Сараево. Здесь дивизия приняла капитуляцию югославской 3-й армии. Сама Югославия капитулировала двумя днями позже.
После быстрой переброски в Восточную Пруссию 8-я танковая дивизия вошла в Советский Союз в составе LVI танкового корпуса Манштейна, двигаясь на острие удара немецких войск в Прибалтике. За несколько дней она захватила мосты на Западной Двине и ввязалась в упорные бои за удержание и расширение плацдарма. По приказу нерешительного Верховного главнокомандования 8-я танковая дивизия должна была наступать вдоль заболоченных берегов реки Мшага по местности, совершенно непригодной для операций танковых войск. К середине июля боевые потери и неисправности сократили количество танков в дивизии со 175 машин до 80. 5 августа, в самом начале битвы на Лужском рубеже, дивизия была отведена в резерв группы армий «Север» и, вопреки возражениям ее командира, получила приказ очистить коммуникации от партизан. Такое применение танковой дивизии было крайне малоэффективным.
В начале октября 1941 года 8-я танковая дивизия вернулась на фронт для выполнения свойственных ей задач, приняв участие в сражениях за плацдармы на Волхове и в наступлении на Тихвин. В составе группы армий «Север» дивизия помогла сдержать зимнее наступление советских войск 1941/42 года на Волховском направлении. На следующий год дивизия вела оборонительные бои в составе групп армий «Север» и «Центр» (в том числе под Холмом, Орлом и Смоленском), а затем, после провала наступления под Курском, была переброшена на южный участок Восточного фронта. В октябре 1943 года она понесла потери при отступлении от Киева. В 1944 году дивизия практически непрерывно вела бои сначала под Житомиром на севере Украины, потом под Тарнополем (Тернополем), Бродами, на юге Польши, под Лембергом (Львовом), при отступлении в Карпаты и в Словакии. В декабре 8-я танковая дивизия была переброшена в Венгрию, откуда в 1945 году отступила в Австрию. Конец войны застал дивизию в Моравии, на центральном участке Восточного фронта, где дивизия и сдалась советским войскам в районе Брюнна (Брно) 10 мая 1945 года.
8-й танковой дивизией командовали: генерал-майор (генерал-лейтенант) Адольф Кунтцен (принял командование 10 ноября 1938 года), генерал-майор (генерал-лейтенант) Эрих Бранденбергер (21 февраля 1941 года), генерал-майор Вальтер Нойман-Зилков (исполняющий обязанности с 15 апреля по 25 мая 1941 года), Бранденбергер (вернулся 25 мая 1941 года), генерал-майор Вернер Хюбнер (исполняющий обязанности, 8 декабря 1941 года), Бранденбергер (29 января 1942 года), генерал-майор Йозеф Шреттер (6 августа 1942 года), полковник Герберт фон Вагнер (14 ноября 1942 года), Бранденбергер (вернулся 27 ноября 1942 года), генерал-майор (генерал-лейтенант) Себастьян Фихтнер (17 января 1943 года), генерал-лейтенант Фридрих фон Скотти (исполняющий обязанности, июнь 1943 года), Фихтнер (вернулся, июль 1943 года), подполковник Альберт Кляйншмидт (3 сентября 1943 года), полковник доктор Карл Маусс (9 сентября 1943 года), полковник (генерал-майор) Готфрид Фрелих (20 сентября 1943 года), полковник (генерал-майор) Вернер Фрибе (1 апреля 1944 года), полковник Фридрих-Вильгельм фон Меллентин (16 июля 1944 года), вновь Фрелих (20 июля 1944 года) и полковник (генерал-майор) Генрих-Георг Хакс (22 января 1945 года — до конца войны).