Приказом Наркома Обороны Союза ССР от 18 сентября 1941 г. №308 «за боевые подвиги, за организованность, дисциплину и примерный порядок» 127-я стрелковая дивизия была переименована во 2-ю гвардейскую стрелковую дивизию. Так появилось одно из первых советских гвардейских соединений. 28 января 1942 г. от имени Президиума Верховного Совета СССР дивизии было вручено Гвардейское Знамя.

В сентябре 1941 г. дивизия передислоцируется на Рыльский боевой участок Брянского фронта и участвует в обороне г. Курска, а также в боях за города Тим, Щигры, Выползово.

В январе 1942 г. дивизию после пополнения перебросили в район Ростова-на-Дону, и до декабря 1942 г. она участвовала в оборонительных операциях в ходе битвы за Кавказ. С переходом советских войск на Кавказе в наступление дивизия вела боевые действия в составе 37-й и 56-й армий Закавказского (Северо-Кавказского) фронта. В январе 1943 г. воины дивизии освобождали города Нальчик, Ессентуки и Черкесск.

28 мая 1943 г. входившие в состав дивизии 395-й, 535-й и 875-й стрелковые полки были переименованы, соответственно, в 1-й, 6-й и 15-й гвардейские стрелковые полки. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 19 июня 1943 г. 2-я гвардейская стрелковая дивизия за образцовое выполнение боевых заданий командования при освобождении Северного Кавказа и Кубани была награждена орденом Красного Знамени.

В сентябре—начале октября 1943 г. дивизия в составе войск 56-й армии Северо-Кавказского фронта участвовала в Новороссийско-Таманской наступательной операции. 16 сентября 1943 г. дивизия в составе 11-го гвардейского стрелкового корпуса прорвала оборону противника на «Голубой линии» и начала наступление в направлении Темрюк, Кардон. За отличные боевые действия при освобождении от гитлеровских захватчиков Таманского полуострова Приказом Верховного Главнокомандующего Вооруженных Сил СССР №31 от 9 октября 1943 г. всему личному составу была объявлена благодарность, а 2-й гвардейской Краснознаменной стрелковой дивизии в числе других отличившихся соединений присвоено почетное наименование «Таманская».

Великолепно показал себя личный состав дивизии в ходе Керченско-Эльтигенской десантной операции в составе 11-го гвардейского стрелкового корпуса 56-й (затем — Отдельной Приморской) армии. В ночь на 3 ноября 1943 г. на кораблях Азовской военной флотилии при сильном шторме части дивизии форсировали Керченский пролив, овладели населенным пунктом Глейки в 5 км севернее города Керчь, захватив плацдарм в 7 квадратных километров, обеспечив высадку главных сил дивизии и 11-го гвардейского стрелкового корпуса. С 4 по 14 ноября 1943 г. в тяжелых боях с противником, штурмуя хорошо подготовленную оборону, дивизия овладела населенными пунктами Маяк, Баксы, Аджимушкай. За мужество и героизм, проявленные в ходе Керченско-Эльтигенской десантной операции, более 1400 воинов дивизии были награждены орденами и медалями, 19-ти присвоено звание Героя Советского Союза.

В апреле—мае 1944 г. дивизия участвовала в последовавшей Крымской наступательной операции. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 мая 1944 г. за проявленный героизм и боевую доблесть воинов-таманцев в борьбе с гитлеровскими захватчиками в боях при освобождении Крыма и города русской морской славы - Севастополя 2-я гвардейская Таманская Краснознаменная стрелковая дивизия была награждена орденом Суворова II степени, части дивизии получили почетные наименования.