W maju 1941 roku weszła w skład 3 Grupy Pancernej i wraz z nią w czerwcu 1941 roku wzięła udział w ataku na Związek Radziecki w składzie Grupy Armii Środek. W tym czasie dywizja liczyła 14 400 żołnierzy i atakowała Armię Czerwoną pod Mińskiem, Smoleńskiem, Wiaźmą, Rżewem i Moskwą. W czasie tych walk poniosła znaczne straty w ludziach i sprzęcie.
W lipcu 1942 roku została wycofana z frontu wschodniego i przerzucona do okupowanej Francji, gdzie została uzupełniona. W tym czasie uczestniczyła w zajęciu nieokupowanej części Francji.
W grudniu 1942 roku ponownie skierowana na front wschodni, gdzie weszła w skład 1 Armii Pancernej Grupy Armii Don. Wzięła udział w walkach pod Biełgorodem oraz pod Charkowem. Następnie walczyła na Ukrainie. W sierpniu 1944 roku została skierowana do Kurlandii, gdzie walczyła do stycznia 1945 roku, ponosząc znaczne straty.
W czasie ofensywy prowadzonej od 12 stycznia 1945 roku przez Armię Czerwoną 7 DP została otoczona w rejonie Gdańska. Drogą morską wydostała się z okrążenia, ale utraciła cały sprzęt. Po zakończeniu bitwy o Berlin, żołnierze dywizji przedzierali się na zachód aby dotrzeć do pozycji zajmowanych przez wojska aliantów zachodnich. Żołnierze 7 DP oddali się do niewoli brytyjskiej, co miało miejsce 3 maja 1945 roku w rejonie Schwerina.