Первыми воинскими частями, которые укомплектовали "пантерами", стали 51-й и 52-й танковые батальоны, сформированные зимой 1943 г. на базе 33-го и 15-го танковых полков соответственно. Для обучения экипажей использовались танки Pz.IV, и лишь в мае батальоны получили по 96 "пантер". Формирование закончилось к 15 июня 1943 г., когда их свели в 39-й танковый полк (Panther-Regiment 39). Боевым крещением полка стало участие в операции "Цитадель", Полк вошел в состав 49- го танкового корпуса и был придан моторизованной дивизии "Великая Германия" (Panzer-Grenadier-Division "Gross-Deutschland"). Причем для облегчения взаимодействия приданного полка "пантер" со штатным танковым полком дивизии "Великая Германия" они были объединены в 10-ю танковую бригаду.
В ходе боев на Курской дуге 39-й танковый полк, насчитывавший к началу операции 200 танков "Пантера", понес жестокие потери. К 11 августа 1943 г. 156 танков были уничтожены.
Перевооружение "пантерами" шло довольно интенсивно. Во многих случаях это совпадало с передислокацией танковых частей и соединений или отводом их в тыл для ремонта и пополнения материальной части. Так, например, 16-я танковая дивизия получила новые танки в октябре 1943 г., при переброске из Италии на Украину, До конца 1943 г. было перевооружено по одному батальону во 2, 3, 4, 7 и 19-й танковых дивизиях; 51-й батальон включили в состав 9-й танковой дивизии.
"Пантеры" активно использовались на Восточном фронте зимой 1943 и весной 1944 гг. во время боев на Украине, летом 1944-го – в Польше, а также на многих других участках фронта. С 1 декабря 1943 г. по 30 ноября 1944 г., то есть за год, немцы потеряли на Восточном фронте 2116 "пантер".
На Западе к моменту высадки союзников в Нормандии 6 июня 1944 г. в танковых соединениях вермахта и войск СС насчитывалось 663 "пантеры", которые оказались "твердым орешком" для союзнических войск. Убедившись, что на легкую победу в танковом бою с "пантерами" рассчитывать не приходится, союзники бросили против них авиацию, на долю которой и приходится большинство подбитых на Западном фронте немецких танков. С 1 сентября по 30 ноября 1944 г. здесь было безвозвратно потеряно 613 "пантер".
В начале же ноября боеготовые "пантеры" распределялись по театрам военных действий следующим образом: Восток – 684, Запад – 371, Италия – 39.
Последним крупным сражением, в котором довелось наступать "пантерам", стал контрудар немецких войск в Венгрии, в районе озера Балатон в марте 1945 г. В этих боях особенно отличились экипажи 130-го танкового полка Учебной танковой дивизии Вермахта (Panzer Lehr Division).
По массовости это был второй немецкий танк, ставший главным и серьезнейшим противником танков всех стран антигитлеровской коалиции на заключительном этапе войны. На 1 марта 1945 г. в боевых частях Панцерваффе насчитывалось 1763 линейных танка "Пантера", 169 командирских машин и 256 БРЭМ.
Всего же с 5 июля 1943 по 10 апреля 1945 г в боевых действиях было потеряно 5629 танков "Пантера". Более поздней статистики нет, но окончательное число уничтоженных машин этого типа несколько больше, поскольку бои с их участием шли в Чехии вплоть до 11 мая 1945 г.