El T-34 causó sensación por primera vez durante la invasión alemana de la Unión Soviética, conocida como Operación Barbarroja. La iniciativa, que se lanzó a mediados de 1941, vio al Ejército Rojo enfrentarse a su enemigo con tanques pesados T-34 y KV, para sorpresa de las fuerzas alemanas, ya que anticipaban combatir contra T-26 y otros vehículos más antiguos. Con el tiempo, Alemania descubrió formas de superar al T-34, implementando armamento antitanque como el Pak 40 de 7,5 cm e incluso rescatándolos para utilizarlos en sus propios fines. Los soviéticos también los utilizaron eficazmente contra el ejército japonés, concretamente en Manchuria durante la guerra soviético-japonesa.
En la década de 1950, el Ejército Popular de Corea del Norte utilizó T-34 durante su invasión de Corea del Sur. Estos tanques fueron proporcionados por la Unión Soviética, ya que había apoyado e incitado al deseo del gobierno de Corea del Norte de unificarse por la fuerza con Corea del Sur. Los soviéticos también proporcionaron tanques T-34 a las fuerzas cubanas durante la Guerra Civil de Angola en las décadas de 1970 y 1980. Hablando de Cuba, los soviéticos trajeron previamente al país varios T-34-85 para las Fuerzas Armadas Revolucionarias de Cuba. Llegaron a tiempo para la invasión de Bahía de Cochinos de 1961. una de las muchas operaciones militares que fracasaron estrepitosamente.