4-я танковая бригада начала формироваться 19 августа 1941 г. в г. Прудбой Сталинградской области (Приказ Командующего СКВО от 19.08.1941 г.).
По личному указанию тов. Сталина формирование бригады начал полковник Катуков и батальонный комиссар Бойко.
Основой формирования 4-й танковой бригады явились кадры 15-й танковой дивизии, имевшие боевой опыт, полученный в советско-финляндской войне 1939/40 гг и в начальный период ВОВ.
4-я отд. танковая бригада сформирована на основании Директивы Зам. НКО № 725373сс от 14.09.1941 г. в Сталинграде. Постановлением ГКО № 671сс от 13.09.1941 г. ГАБТУ было обязано закончить формирование бригады к 20 сентября 1941 г. Боевые машины Т-34 получены с конвейера Сталинградского тракторного завода. В сборке машин принимали участие члены экипажей. Рота тяжелых танков КВ-1 прибыла с Урала. Всего получено 46 танков (есть версия о 56 танках 6 КВ, 20 Т-34 30 БТ-7). Мотострелковый батальон сформирован из уроженцев Сталинградской и Саратовской областей. Артиллерийские подразделения сформированы из частей 15-й тд. 30 сентября 1941 года первой на Москву с юго-западного направления начала наступление 2-я танковая группа генерал-полковника танковых войск Гейнца Гудериана. Гудериан считался «гением танковой войны», его войска летом-осенью участвовали в окружении войск Красной Армии в районе Минска и Киева. Часть сил танковой группы были направлены в район Брянска с целью окружения находившихся там советских войск, а основная часть сил группы Гудериана устремилась к Орлу, чтобы в дальнейшем про-рваться к Туле и Москве.
Город Орел, находящийся от Москвы на расстоянии 380 км, был захвачен немцами днём 3 октября. Части Красной Армии, располагавшиеся в городе и окрестностях, оказали противнику ожесточенное сопротивление, но город удержать не смогли. Захват противником Орла резко осложнил об-становку на фронте. Дело в том, что от Орла до Тулы регулярных частей Красной Армии фактически не было.
6 октября в районе села Первый воин 4-я танковая бригада вступила в бой с передовым отрядом танковой группы Гудериана. Несмотря на перевес противника в силах - у противника было около 100 танков, у Катукова - 46.
4-я танковая бригада сражалась на орловско-мценском направлении с 4 по 11 октября 1941 г. Войны без потерь не бывает, поэтому назову цифру потерь бригады Катукова. За семь дней боев бригада потеряла 27 человек убитыми, 60 - ранеными; из 28 подбитых танков 9 сгорели, остальные были отремонтированы и возвращены в строй. А теперь приведу потери армии Гудериана (учтены результаты действий 4-й танковой бригады) —133 танка (основная часть из которых сгорели), 35 противотанковых орудий, 8 самолетов и до полка пехоты. Сам Гудериан признавал такие высокие потери своих войск.