W lipcu 1942 roku armia została sformowana po raz trzeci na bazie 6 Armii Rezerwowej, składając się tym razem z 45., 99., 141., 160., 174., 212., 219. i 309. Dywizji Strzeleckiej oraz 141 Brygady Strzeleckiej. Była przydzielona po kolei do frontów Woroneskiego, Południowo-Zachodniego i 3 Ukraińskiego. W styczniu 1943 roku 6 Armia przedarła się przez linie obronne dywizji Alpini włoskiej 8 Armii podczas operacji „Mały Saturn”. W styczniu 1944 roku armia brała udział w operacjach nikopolsko-krzywo rudzkiej i odeskiej oraz w zajęciu miast Bereznogowa i Snigorówka. Jednakże w czerwcu 1944 roku została ona rozwiązana ponownie i jeszcze raz sformowana w grudniu 1944 roku z połączonych oddziałów z 3 Gwardyjskiej Armii i 13 Armii. 1 stycznia 1945 roku 6 Armia składała się z 22 Korpusu Strzeleckiego (218. i 273. Dywizja Strzelecka), 74 Korpusu Strzeleckiego (181. i 309. Dywizja Strzelecka), 359 Dywizji Strzeleckiej, 77 Rejonu Umocnionego i innych jednostek wsparcia.
W 1945 roku armia wzięła udział w operacjach sandomiersko-śląskiej i dolnośląskiej. Podczas operacji dolnośląskiej w lutym 1945 roku 6 Armia zdobyła Twierdzę Wrocław (niem. Festung Breslau). Armia brała wtedy udział w operacji wrocławskiej i w czasie oblężenia Wrocławia liczyła 65 tys.