64-я танковая бригада формировалась на основании Директивы Зам. НКО № 260сс/ов от 28.12.1941 г. в Горьковском АБТЦентре (Горький).
9 апреля 1942 г. убыла в район Купянска на Юго-Западный фронт.
В мае 1942 г. бригада в составе 21-го танкового корпуса участвовала в Харьковской наступательной операции 1942 г.
С 21 мая 1942 г. бригада подчинена 38-й армии. С 20 июня 1942 г. переподчинена 18-й армии. В середине июля занимала оборону в районе Красной Поляны в составе 18-й армии имея всего 8
КВ
и 3
Т-34
.
С 16 июля 1942 г. выведена в район Саратова в резерв Ставки ВГК.
С 16 сентября 1942 г. бригада подчинена 1-й гв. армии Сталинградского фронта. С 27 сентября 1942 г. выведена в резерв Сталинградского фронта. С 16 октября 1942 г. подчинена 66-й армии. 20 октября 1942 г. перешла в наступление. Пехота 62-й сд действия танков не поддержала и бригада за 20 - 21 октября потеряла все 39 танков, из них 15 сгоревшими, 16 подбитыми и 8 пропавшими без вести. С 5 ноября 1942 г. выведена в резерв Донского фронта, а с 22 декабря 1942 г. в Тамбов на доукомплектование в резерв Ставки ВГК.
10 января 1943 г. обращена на формирование 251-го и 261-го танковых полков.
Боевой и численный состав
Бригада сформирована по штатам №№ 010/345-010/352 от 15.02.1942 г.:
Управление бригады [штат № 010/345]
297-й отд. танковый батальон [штат № 010/346]
298-й отд. танковый батальон [штат № 010/346]
Мотострелково-пулеметный батальон [штат № 010/347]
Противотанковая батарея [штат № 010/348]
Зенитная батарея [штат № 010/349]
Рота управления [штат № 010/350]
Рота технического обеспечения [штат № 010/351]
Медико-санитарный взвод [штат № 010/352]
В сентябре 1942 г. переведена на штаты №№ 010/240-010/248 от 06.09.1942 г.:
Управление бригады [штат № 010/240]
297-й отд. танковый батальон [штат № 010/241]
298-й отд. танковый батальон [штат № 010/242]
Моторизованный стрелково-пулеметный батальон [штат № 010/243]