Бригада была сформирована 1 октября 1941 года в поселке Костерево недалеко от Москвы и сразу была направлена в район Волоколамского шоссе для прикрытия знаменитой стрелковой дивизии Панфилова. С 16 по 20 ноября 1941 г. воевала на рубежах Шапково, Давыдково, Федюково, а в ночь на 23 ноября после кровопролитных боев на рубеже Холщевники, Зорино оставшаяся часть бригады прикрывала отход наших войск на восточный берег реки Истра.

В мае 1942 года бригада была включена в состав 9-го танкового корпуса и вела в его составе бои до окончания войны.

В конце лета 1942 г., находясь в составе 9-го ТК, 23-я танковая бригада принимала участие в нанесении контрудара по немецким войскам в районе Козельска и Сухиничей. В начале апреля 1943 г. корпус из Сухиничей прибыл в Курск. В сражении на Курской дуге находился в резерве фронта и был сосредоточен в районе Трубицин, Арсеньевский, Сергеевское. 15 апреля 1943 г. корпус ведет бои недалеко от Бузулука и Малоархангельска, в который врывается в тот же день. 1 августа 1943 г. Ведет наступательные бои южнее реки Крома и 4 августа, форсировав реку, ведет бой за расширение плацдарма юго-западнее Кромы в районе Глинки-Лешня. Во время Черниговско-Припятской операции 30 августа 1943 г. принимал участие в освобождении города Глухов и к 7 сентября вышел к Десне. 18 ноября 1943 г. 23-я танковая бригада участвовала в освобождении от немцев Речицкого района Гомельской области Белорусской республики. За эти операции бригаде впоследствии было присвоено почетное звание Глуховско-Речицкая.

1 июля 1944 г. 23-я танковая бригада охраняла переправу у населенного пункта Житин. 4 июля включена в состав конно-механизированной группы генерала И.А. Плетнева и начала наступление на город Барановичи, который 8 июля был взят. Силами 23-й танковой бригады в составе 9 танкового корпуса были освобождены Березино, Слоним и Новогрудка. В ходе Люблин-Брестской операции участвовала в освобождении города Брест.

Во время Восточно-Померанской операции корпус побригадно использовался в качестве поддержки пехоты. 25 марта 1945 г. 23-я танковая бригада в составе 3-й армии 3-го Белорусского фронта овладела городом Хайлингенбайль (сейчас г. Мамоново Калининградской области).

Далее с боями к концу апреля 23-я танковая бригада подошла к Берлину и 2 мая 1945 года танки бригады поддержали огнем группу, которая участвовала в штурме Рейхстага и водрузила на его куполе Знамя Победы.

В 1992 году 23-я танковая бригада выведена в город Тоцк.