После первого дня нового года дивизия получила 50 новых танков. 17-я танковая принимала участие в сражении за Ростов-на-Дону (1943 год), в отступлении к Донбассу и в третьем сражении за Харьков (март 1943 года). После отдыха, вызванного весенней распутицей, дивизия сражалась под Курском (июль 1943 года), а затем последовательно участвовала в отступлениях от Донца, от излучины Днепра и из Северной Украины. Тем временем дивизия была реорганизована, и в 1943 году в ее состав входили 17-й танковый разведывательный батальон (бывший 17-й мотоциклетный батальон) и приданный дивизии 297-й армейский зенитно-артиллерийский дивизион. Штаб 17-й моторизованной бригады был выведен из состава дивизии в 1944 году, и на его основе было сформировано управление IV танкового корпуса.
Между тем в марте 1944 года 17-я танковая дивизия попала в окружение в Галиции вместе с 1-й танковой армией Хубе, но ей вновь удалось вырваться. Она также принимала участие во всех крупных сражениях во время отступления в Восточной Польше. В сентябре 1944 года она по-прежнему вела оборону западнее Вислы. В конце 1944 года дивизию ждала новая реорганизация — на этот раз в виде полковой боевой группы. Штаб 39-го танкового полка был выведен из состава дивизии и послужил основой для формирования штаба 108-й танковой бригады. Один из батальонов 39-го танкового полка был передан в 103-й танковый полк, а другой вошел в состав новой танковой бригады. Таким образом, в дивизии остался всего один танковый батальон. Обескровленный 63-й моторизованный полк был расформирован, а большая часть его личного состава пошла на формирование III батальона (велосипедного) 40-го моторизованного полка. Все батальоны и дивизионы обеспечения были сокращены до рот. Теперь боевая группа 17-й танковой дивизии состояла из I батальона 39-го танкового полка (без штаба полка), 40-го моторизованного полка, 27-го танкового артиллерийского дивизиона (бывшего полка), 27-й танковой разведывательной роты, 27-й танковой роты связи и 27-й танковой саперной роты. В таком составе дивизия противостояла советскому наступлению восточнее Вислы зимой 1944/45 года, ведя бои на Сандомирском плацдарме и у Герлица, и закончила войну в окружении под Прагой. Она сдалась советским войскам 11 мая 1945 года.
27-й пехотной (17-й танковой) дивизией командовали: генерал-майор (генерал-лейтенант) Фридрих Бергман (1 января 1937 года), генерал-лейтенант Ганс-Юрген «Дитрих» фон Арним (5 октября 1940 года), генерал-майор риттер Карл фон Вебер (26 июня 1941 года), генерал-лейтенант риттер Вильгельм фон Тома (18 июля 1941 года), полковник (генерал-майор) Рудольф-Эдуард Лихт (11 ноября 1941 года), генерал-майор (генерал-лейтенант) Фридолин фон Зенгер унд Эттерлин (10 октября 1942 года), генерал-лейтенант Вальтер Шиллинг (17 июня 1943 года), полковник (генерал-майор, генерал-лейтенант) Карл-Фридрих фон дер Меден (22 июня 1943 года), полковник Рудольф Демме (20 сентября 1944 года), полковник Альберт Брукс (2 декабря 1944 года) и генерал-майор Теодор Кречмер (1 февраля 1945 года).
ФРИДРИХ БЕРГМАН (р. 1883) был произведен в генерал-лейтенанты 1 марта 1938 года. Он командовал 137-й пехотной дивизией во Франции (1940 год) и на Восточном фронте, где и погиб в бою 21 декабря 1941 года. Он начал службу в баварской армии фанен-юнкером в 1902 году.
ГАНС-ЮРГЕН фон АРНИМ (1889–1962) получил офицерское звание в элитном 4-м гвардейском пехотном полку в 1909 году, поступив на военную службу фанен-юнкером годом раньше. Когда началась война, он был назначен командиром 52-й пехотной дивизии и вскоре получил чин генерал-лейтенанта. Он командовал 17-й танковой дивизией с осени 1940 года по 26 июня 1941 года, когда получил ранение и был заменен риттером фон Вебером. Позднее Арним вернулся в строй и командовал XXXIX танковым корпусом на Восточном фронте (конец 1941 г. — конец 1942 г.), а затем принял командование 5-й танковой армией в Тунисе (3 декабря 1942 года) и группой армий «Африка» (9 марта 1943 года). За это время он был произведен в генералы танковых войск (1 октября 1941 года) и генерал-полковники (3 декабря 1942 года). 12 мая 1943 года он подписал капитуляцию группы армий, после того как рухнули ее линии снабжения. Несмотря на некоторый аристократический снобизм, Арним был хорошим командиром дивизии и корпуса, но командование армией оказалось ему не под силу. В бытность его командующим 5-й танковой армией неспособность наладить взаимодействие с фельдмаршалом Роммелем, которого он считал простолюдином и которому завидовал, стала одной из причин поражения стран Оси в Северной Африке. С другой стороны, Арним был человечным командиром и хорошо относился как к своим солдатам, так и к пленным.