В январе 1943 года 1-я танковая дивизия, поредевшая из-за потерь и передачи своих частей в другие соединения, была отведена в тыл на отдых и переформирование. Сначала она была направлена в Амьен (Франция), а затем в Коэкидан (Бретань), где временно получила на вооружение трофейные танки «Гочкис» и «Сомуа». В июне дивизия была переброшена на север Пелопоннеса (Греция), поскольку Гитлер и его командование поверили дезинформации, будто Союзники собираются высадиться там в июле 1943 года. Настоящей же целью высадки была Сицилия. Когда в сентябре Италия попыталась отколоться от Оси, 1-я танковая дивизия сыграла важную роль в окружении итальянской 11-й армии, которая почти не оказала сопротивления. Тем временем в мае 1943 года в штат дивизии был включен 299-й армейский моторизованный зенитный дивизион, а в октябре дивизия уже располагала достаточным количеством танков Pz-V «Тигр», чтобы оснастить ими батальон. Кроме того, она получила около 100 «пантер» (Pz-VI) и вновь обрела полную боеспособность. На следующий месяц дивизия была вновь отправлена на Восточный фронт и сражалась на южном участке фронта в составе 1-й танковой армии, за исключением I батальона 1-го танкового полка, который оставался в Италии, севернее Триеста, в качестве мобильного резерва командующего юго-западным направлением. К дивизии этот батальон присоединился только в октябре. Тем временем остальные подразделения 1-й танковой дивизии принимали участие в сражениях за Киев и Житомир, который был занят в ночь с 17 на 18 ноября, контрнаступлении юго-западнее Киева (ноябрь — декабрь 1943 года) и последовавших за ним боях под Житомиром и Бердичевом (конец 1943 г. — начало 1944 г.). На следующий год 1-я танковая дивизия выполняла функции «пожарной команды» 1-й и 4-й танковых армий, раз за разом оказываясь на самых ответственных участках трещавшего по швам немецкого фронта. В феврале 1944 года 1-я танковая дивизия шла на острие удара, который должен был деблокировать XI и ХХХХII корпуса, окруженные под Черкассами. Дивизия не сумела преодолеть последние 10 км, отделявшие ее от окруженных, но эти усилия позволили спастись из «котла» примерно половине немецких войск. На следующий месяц 1-я танковая дивизия спасла 96-ю и 291-ю пехотные дивизии в ходе весеннего наступления советских войск. Потери дивизии к этому времени были огромными. На 14 марта 1944 года в ее моторизованных батальонах оставалось по 25 % личного состава от штатной численности. Так же обстояли дела в батареях средней зенитной артиллерии и в 1-м танковом разведывательном батальоне. Артиллерийский полк был в лучшем состоянии: его легкие батареи сохранили 50 % состава, а тяжелые батареи — 85 %. Численность 37-го танкового саперного батальона составляла 30 % от штатной, а 1-й танковый полк имел 50–60 боеспособных танков.
Дивизия оказалась в числе войск, окруженных под Каменец-Подольским («котел Хубе») в апреле 1944 года, когда 1-я танковая армия попала в окружение и была вынуждена пробиваться к своим, сражалась в излучине Днепра, в Северной Украине, в Восточных Карпатах, вела оборону по рекам Сан и Висла и в Восточной Польше. В августе — сентябре 1944 года дивизия вела тяжелые оборонительные бои на Сандомирском плацдарме на западном берегу Вислы, а затем в конце сентября была переброшена на юг, в Карпаты, для обороны перевалов в районе Дуклы (западнее венгерского Надь-Варада). Во время обороны Венгрии 1-я танковая дивизия прикрывала отступление 8-й армии и несколько раз контратаковала прорывавшиеся советские войска, заслужив благодарность за контрудар, нанесенный советским войскам в районе Дебрецена.
С декабря 1944 года по конец марта 1945 года 1-я танковая дивизия занимала оборону южнее Секешфехервара (к юго-востоку от озера Балатон), закрывая советским войскам путь на Грац и Вену. Несмотря на малочисленность, 1-я танковая дивизия действовала в первом эшелоне при попытке немецких войск деблокировать IX горный корпус СС (более 30 тыс. человек), окруженный в Будапеште, и 28 января 1945 года подошла к осажденному гарнизону на расстояние около 15 км. Однако Гитлер отказался дать окруженным войскам приказ на прорыв, и возможность спасти их была упущена. Дивизия отступила в район Секешфехервара. Большая часть 1-й танковой дивизии была уничтожена в период с января по март 1945 года, когда тяжелейшие потери понесла вся 6-я армия. Сама дивизия была окружена 20 марта 1945 года под Ене (южнее Секешфехервара) и сумела с боем вырваться из кольца ценой больших потерь. Однако, несмотря на потери, остатки 1-й танковой дивизии продолжали сражаться при обороне Граца, отступлении в Австрию и обороне Штирии до самого конца войны. Даже 26 апреля 1945 года ей еще удавалось вести контратакующие действия. Конец войны застал дивизию в Хартберге (Штирия, Австрия), однако ей удалось оторваться от советских войск и направиться на запад. Дивизия пересекла демаркационную линию юго-восточнее Линца и сдалась американцам в Мауэркирхене (Верхняя Бавария) 8 мая 1945 года. 13 мая американцы распустили дивизию, а большинство ее солдат к концу июля были отпущены по домам.
Дивизией в разное время командовали генерал-лейтенант барон Максимилиан фон Вейхс (принял командование 1 октября 1935 года), генерал-майор (генерал-лейтенант) Рудольф Шмидт (принял командование 1 октября 1937 года), генерал-майор (генерал-лейтенант) Фридрих Кирхнер (3 ноября 1939 года), генерал-майор (генерал-лейтенант) Ойген Вальтер Крюгер (17 июля 1941 года), полковник Озвин Гролиг (8 августа 1943 года), полковник Вальтер Зет (9 сентября 1943 года), Крюгер (вторично принял командование в сентябре 1943 года), генерал-майор Рихард Колль (1 января 1944 года), полковник (генерал-майор) Вернер Маркс (20 февраля 1944 года), полковник (генерал-майор, генерал-лейтенант) Эбехард Тунерт (18 сентября 1944 года), полковник Хельмут Хупперт (23 апреля 1945 года) и вновь Тунерт (с конца апреля 1945 года до конца войны).
Барон МАКСИМИЛИАН фон ВЕЙХС (1881–1954) поступил на службу в армию Баварии фанен-юнкером в 1900 году. Значительная часть его карьеры, предшествовавшей Второй мировой войне, была связана с кавалерией — прежде чем принять командование 1-й танковой дивизией, он командовал 18-м кавалерийским полком (1928 год) и 2-й кавалерийской дивизией в Веймаре (1933 год). На должность командира танковой дивизии его назначил начальник Генерального штаба генерал-полковник Людвиг Бек, считавший, что этот осторожный и консервативный военачальник послужит эффективным противовесом теоретику «блицкрига» Гейнцу Гудериану и его сторонникам, поскольку сам Бек считал их теории революционными и нецелесообразными. Вейхс никогда не был хорошим танковым командиром, хотя и проявил себя как способный командующий пехотными соединениями и частями, использовавшими гужевую тягу. В 1937 году он принял командование XIII военным округом и XIII корпусом в Нюрнберге, а к 1940 году «дорос» до командования 2-й армией. Он командовал этой армией во Франции, в Югославии и в Советском Союзе, пока не заболел во время битвы за Москву в декабре 1941 года. В январе 1942 года он недолгое время командовал группой армий «Юг», после того как 17 января умер фельдмаршал Вальтер фон Рейхенау. С июля 1942 года по июль 1943 года он занимал должность командующего группой армий «Б» на Восточном фронте и стал одним из действующих лиц Сталинградской катастрофы. После недолгого пребывания в личном резерве фюрера летом 1943 года в августе барон фон Вейхс был назначен главнокомандующим юго-восточного направления (Балканы) и в этом качестве возглавлял группу армий «Ф» во время отступления из Юго-Восточной Европы. Он был отправлен в отставку 25 марта 1945 года по приказу Гитлера, не доверявшего ревностному католику фон Вейхсу. Фон Вейхсу были присвоены звания генерала кавалерии (1936 год), генерал-полковника (1940 год) и фельдмаршала (1 февраля 1943 года). Барон фон Вейхс стал едва ли не единственным из гитлеровских фельдмаршалов, который не был отдан под суд за военные преступления.
Преемником фон Вейхса на должности командира 1-й танковой дивизии стал его друг РУДОЛЬФ ШМИДТ (1886–1957), уроженец Берлина, начавший свою карьеру фанен-юнкером в пехоте в 1906 году. Он был последовательно произведен в генерал-лейтенанты (1 июня 1938 года), генералы танковых войск (1 июня 1940 года) и генерал-полковники (1 января 1942 года). Он командовал XXXIX моторизованным (позднее — танковым) корпусом во Франции и в Советском Союзе (1940–1941 гг.), исполнял обязанности командующего 2-й армией в ходе битвы за Москву (вновь заменяя Вейхса), а также командовал 2-й танковой армией на Восточном фронте с 26 декабря 1941 года по 10 июля 1943 года. Несмотря на расположение со стороны Гитлера, Шмидт критически относился к нацизму и был снят с должности за два дня до начала наступления под Курском, поскольку некоторые его письма, содержавшие антинацистские высказывания, были переданы фюреру после того, как гестапо, расследуя другое дело, арестовало брата Шмидта. Несмотря на то что Рудольф Шмидт проявил себя отличным командиром, нового назначения он так и не получил.