A raíz de los estudios de motorización realizados en el periodo de entreguerras (su obra Achtung Panzer! sigue siendo famosa), Guderian se hizo famoso por el proyecto que él mismo calificó como la obra maestra de su vida: la creación de la tropa blindada.
Aclamado públicamente como el más conocido erudito y creador de las nuevas tácticas relativas al uso de los tanques, concebidos como un arma completamente autónoma, fue nombrado comandante de las tropas acorazadas en 1938.
Se distinguió personalmente en acción durante la campaña francesa (operación de ruptura en Sedán) en 1940: los tanques que dirigía desempeñaron un papel decisivo en la elusión de la Línea Maginot.
En 1941 repitió el éxito de los panzers en la campaña rusa, llegando hasta treinta kilómetros de Moscú, aunque no pudo continuar el avance debido a los rigores del invierno y a la inmensidad del territorio, que impedía el reabastecimiento de las tropas atacantes.
Entró en conflicto con Hitler, proponiendo como solución la retirada del frente, lo que fue inaceptable para el Führer, que le relevó del mando.
En 1943, Guderian volvió al servicio como Inspector General de la Panzerwaffe. En 1944, tras el fallido intento de asesinato de Hitler (en el que no participó), fue nombrado jefe del Estado Mayor del Ejército y, en calidad de tal, organizó la defensa alemana en el frente del Oder en 1945, convencido ya de la inevitable derrota del Reich (lo que le llevó a dimitir por segunda vez, siendo sustituido por Krebs).
Capturado por los estadounidenses, fue confinado en un campo de concentración: al no ser considerado un criminal de guerra, escapó al juicio de Núremberg, fue liberado en 1950 y se retiró a la vida privada.