Во время осуществления Союзниками операции «Маркет-Гарден» 9-я танковая дивизия была спешно переброшена в район Арнема, но к моменту ее прибытия бои там уже почти завершились. После переброски на запад от Рура в течение первых трех недель октября дивизия вновь была восстановлена, получив 11 тыс. человек подкреплений и 178 единиц бронетехники, из которых не менее 50 составляли танки Pz-V «Пантера» новейшей модификации (в это число входит 105-я танковая бригада, присланная VIII военным округом и вошедшая в состав 9-й танковой дивизии 27 сентября). Кроме того, дивизия получила 30 105-мм и 150-мм самоходных гаубиц и 240 небронированных машин. Вскоре она вновь была на фронте, сдерживая наступление американских танков на Венло, что стоило ей потери 30 «пантер».
Сосредоточившись на восточном берегу Рура, дивизия насчитывала в своем составе более 10 тыс. человек, 28 «пантер», 14 Pz-IV, 30 штурмовых орудий, 42 гаубицы и 204 других машин, включая несколько самоходных орудий. Получив в качестве подкрепления 506-й тяжелый танковый батальон (28 танков «тигр») и подразделения 15-й моторизованной дивизии, 9-я танковая дивизия в середине ноября вела шестидневные бои против элитной американской 2-й танковой дивизии в районе Пуффендорфа и Иммендорфа. Под ударами 9-й танковой дивизии американцы потеряли 1300 человек и 76 танков (из которых 40 были ремонтопригодными), но сама потеряла 1100 человек и 86 танков (тридцать немецких танков впоследствии были эвакуированы с поля боя). Ведя упорные бои с 16 ноября по 14 декабря, дивизия не позволила американской 1-й армии прорваться через долину Рейна. В боях под Гейленкирхеном 9-я танковая дивизия подбила свой 2325-й вражеский танк.
В декабре 9-я танковая дивизия сыграла заметную роль в Арденнском наступлении, но понесла большие потери, когда Гитлер отказался вовремя дать разрешение на отступление. Несмотря на постоянные тяжелые потери, боевой дух дивизии был непоколебим. Она вновь проявила себя в боях в Эйфеле в начале 1945 года и в февральском сражении на реке Эрфт, в результате чего ее численность уменьшилась до 29 танков и 16 штурмовых орудий. Тем не менее в конце февраля дивизия организовала энергичную, но безуспешную контратаку против американского плацдарма на Рейне в районе Ремагена. К этому времени в ней осталось всего 600 человек и 15 танков. 6 марта 1945 года, во время боев под Кельном, 9-я танковая дивизия подверглась удару мощных сил Союзников и ее фронт наконец рухнул. Командир генерал-майор барон Гаральд-Густав фон Эльферфельдт погиб в бою. Остатки некогда гордой дивизии были оттеснены в Рурский котел, где они в апреле капитулировали перед американскими войсками. Одна небольшая боевая группа под командованием адъютанта дивизии майора Хале сумела прорваться из окружения и присоединиться к 11-й армии в Гарце. 26 апреля 1945 года командование Западного фронта приказало расформировать дивизию. Ее личный состав влился в ряды других дивизий 11-й армии. 9-я танковая дивизия прекратила свое существование.
Последним командиром дивизии был полковник Гельмут Цолленкопф, ее старший командир полка, который попал в плен в Рурском котле. До него дивизией командовали: генерал-майор (генерал-лейтенант) доктор Альфред риттер фон Хубицки (принял командование 1 апреля 1938 года), генерал-майор Йоханнес Веселер (15 апреля 1942 года), полковник Генрих-Герман фон Хюльзен (25 июля 1942 года), генерал-майор (генерал-лейтенант) Вальтер Шеллер (4 августа 1942 года), полковник (генерал-майор) Эрвин Йолассе (22 июля 1943 года), полковник Йоханнес Шульц (9 октября 1943 года), Йолассе (вернулся 27 ноября 1943 года), полковник Вальтер Бемерс (1 декабря 1943 года), вновь Йолассе (вернулся в январе 1943 года), полковник Макс Шперлинг (исполняющий обязанности, 10 августа 1944 года), генерал-майор Герхард Мюллер (2 сентября 1944 года), генерал-майор Гаральд-Густав фон Эльферфельдт (16 сентября 1944 года) и Цолленкопф (6 марта 1945 года). Генерал-майор Фридрих-Вильгельм фон Меллентин исполнял обязанности командира дивизии с 28 декабря 1944 года до февраля 1945 года, поскольку генерал фон Эльферфельдт был ранен в результате налета истребителей-бомбардировщиков.
Доктор АЛЬФРЕД риттер фон ХУБИЦКИ, австриец, родился в Венгрии в 1887 году. Он поступил на службу в австро-венгерскую армию в 1905 году и стал артиллерийским фанен-юнкером, а затем служил в австрийской армии до марта 1938 года, когда Австрия вошла в состав Третьего рейха. К этому времени Хубицки был генерал-майором и командиром австрийской моторизованной дивизии. Нацисты сочли его достаточно политически благонадежным, и Хубицки получил разрешение перейти в вермахт в звании генерал-майора. Он принял командование 4-й легкой дивизией в день ее создания. Он был произведен в генерал-лейтенанты 1 августа 1940 года и контролировал переформирование дивизии в 9-ю танковую. Побывав в отпуске по болезни с 25 апреля по 1 августа 1942 года, Хубицки позднее командовал сводным корпусом «Шельде» (1942 год) и LXXXIX корпусом в оккупированной Франции (1942–1943 гг.). Получив звание генерала танковых войск 1 октября 1942 года, он возглавил особый штаб ОКХ (1943–1944 гг.), прежде чем стать главой немецкой военной миссии в Словакии (26 июля 1944 г. — начало 1945 г.). Он вышел в отставку 31 марта 1945 года и умер в 1971 году.