Танковая колонна «Дмитрий Донской» была создана по инициативе Русской Православной Церкви на пожертвования верующих. В ее состав входили 19 танков новой, усовершенствованной модели Т-34 с 85-мм орудием Д5-Т-85. и 21 огнеметный танк ОТ-34. На строительство 40 танков было собрано свыше 8 миллионов рублей. 7 марта 1944 года в 5 километрах северо-западнее Тулы, у деревни Горелки состоялась торжественная передача колонны имени Дмитрия Донского армии.
Новую технику получили 38-й и 516-й отдельные танковые полки. Затем пути полков разошлись. 38-й отдельный танковый полк воевал в составе 2-го Украинского фронта, и вступил в первый бой уже через несколько дней после получения боевых машин. Боевое крещение новые танки получили в ходе Уманско-Ботошанской операции. Тяжелые многодневные бои не обошлись без потерь. В начале апреля в строю оставалось только 9 машин, но и в таком составе полк продолжал успешно воевать: форсировал Днестр и вышел на бывшую государственную границу СССР. Спустя месяц после получения танков 8 апреля 1944 года полку приказом Верховного Главнокомандующего было присвоено почетное наименование «Днестровский». Последний бой полк принял 24 апреля у молдавской деревни Устя, когда в нем оставалось только 4 танка. Поддерживая пехоту, танки первыми ворвались на немецкие позиции, давя врагов гусеницами и расстреливая из пушек и пулеметов. Вскоре две машины были подбиты, но даже объятый пламенем танк младшего лейтенанта Николая Румянцева продолжал стрелять по врагу, давая возможность пехоте продвигаться вперед. За этот подвиг экипаж танка был награжден орденами Отечественной войны I степени посмертно. Всего же за полтора месяца боев к наградам в полку было представлено 82 человека.
516-й отдельный огнеметный танковый полк, начал боевые действия с 16 июля 1944 года совместно со 2-й штурмовой инженерно-саперной бригадой 1-го Белорусского фронта. Ввиду установленного на танках огнеметного вооружения бывшего в то время секретным, подразделения этого полка привлекались к выполнению специальных боевых задач и на особо тяжелых участках фронта во взаимодействии со штурмовыми батальонами.
Танки с надписью «Димитрий Донской» по официальным данным уничтожили более 1400 гитлеровцев, 40 орудий, более 100 пулеметов, 38 танков, 17 бронетранспортеров и более 100 автомобилей.