Se muodostettiin alun perin tammikuussa 1941, ja se palveli 6. armeijan, Kiovan erikoissotilaallisen piirin alaisuudessa kenraalimajuri Andrey Vlasovin johdolla, kun saksalainen operaatio Barbarossa alkoi kesäkuussa 1941. 22. kesäkuuta 1941 4. mekaanisen armeijan joukossa oli 28 098 sotilasta ja 979 panssarivaunua. Se koostui alun perin 8. ja 32. panssariyksiköstä, 81. mekaanisoidusta osastosta, 3. moottoripyörärykmentistä ja muista pienemmistä yksiköistä. Se taisteli
Se tuhoutui Umanin taskussa elokuussa 1941 6. armeijan kanssa ja purettiin pian sen jälkeen.