Formada inicialmente en xaneiro de 1941, estaba servindo co 6o Exército, Distrito Militar Especial de Kiev baixo o mando do xeneral maior Andrey Vlasov cando a Operación Barbarroja alemá comezou en xuño de 1941. O 22 de xuño de 1941 o 4o Cuerpo Mecanizado estaba formado por 28.098 soldados e 979 tanques. Inicialmente estaba composta polas 8a e 32a Divisións de Tanques, a 81a División Mecanizada, o 3o Regimiento de Motocicletas e outras unidades máis pequenas. Loitou na batalla de Brody.
, e foi destruído no bolsillo de Uman en agosto de 1941 co 6o Exército e foi disuelto pouco despois.