Дивизия была сформирована в Пензенской области. Начало формирования — 15 августа 1941 года. Формирование дивизии шло в г. Кузнецке, Кузнецком и Сосновоборском районах Пензенской области и завершилось в ноябре 1941 года.

С 12 по 25 ноября 41г. дивизия дислоцировалась в г. Шумерля в Чувашии, где получала вооружение. Отсюда 15 эшелонами дивизия отправилась под Москву.

Разгрузка эшелонов дивизии велась на станциях Химки и Сходня с 29 ноября по 4 декабря 41г.. Здесь 354сд вошла в состав 16А Рокоссовского. Уже при разгрузке на ст. Сходня во время авиационного налета противника дивизия понесла первые потери. Так только 30 ноября ст. Сходня подвергалась авианалетам 11 раз, потери дивизии составили 7 убитых и 6 раненых. После выгрузки дивизия сосредоточилась в районе Саврасово, Усково. 16А к этому времени остановила наступление противника продвинувшегося здесь к Москве ближе всего на рубеже Шумягино, Владыгино, Клушино, Алабушево. Последний успех противника в его наступлении на Москву был на правом фланге 16А 1 декабря 41г. когда немцам удалось захватить пос. Красная Поляна. Именно здесь на правом фланге 16А на стыке с 20А и была сосредоточена свежая 354сд.

На 1 декабря 41г. 354сд насчитывала 7282чел., 40 орудий, 96 минометов, 72 станковый и 171 легкий пулемет, 32 автомашины.

Вела оборону до 03.12.1941 вдоль р. Клязьма. С утра 7 декабря части 16А перешли в наступление. 1201сп атаковал из р-на. Матушкино деревню Чашники. 1203сп вел бои за Алабушево, 1199сп вел бои за Александровку. 8 декабря сильно потеплело до 3 градусов мороза (в предыдущие дни мороз доходил до 30 градусов из за чего только в 1203сп было 255 обмороженных бойцов). 09.12.1941 части дивизии овладели деревней Матушкино и вышли на рубеж Чашниково, Алабушево.

С 9 декабря из-за успеха 30А Калининского фронта вышедшей к Клину, что грозило перехватом коммуникаций всей немецкой ударной группировки с-з Москвы, противник начал отход по всему фронту 16А. Преследуя отходящего противника к исходу дня 12.12.1941 дивизия вышла к Истринскому водохранилищу. Потери дивизии за период с 1 по 11 декабря 41г. были наибольшими в 16А. Дивизия за эти дни потеряла 394чел. убитыми, 1458 ранеными и 493 обмороженными. Перед отступлением противник спустил воду из Истринского вдхр., в результате чего лед опустился на несколько метров. Западный берег был водохранилища был заминирован и около берега был слой воды 30-40см, что затрудняло форсирование водной преграды. В ночь на 13.12.1941 части дивизии перебрались по льду на западный, сильно укреплённый берег и захватили деревни Армягово и Новосёлово, но утром контратакой противника отброшены на восточный берег. 16.12.1941 штурмовые отряды дивизии опять перебрались по льду на западный берег, просочились в тылы немецких частей и вновь овладели Армяговым и Новосёловым. Воспользовавшись замешательством противника и начавшимся отходом под угрозой окружения, вся дивизия форсировала водохранилище и вытеснила противника из селений Дьяково, Лечищево, Алехново.

К 16 декабря из-за успешного обхода водохранилища с севера и юга, а также форсирования его частями 18 и 354 сд рубеж, на котором противник рассчитывал задержать наше наступление был фактически преодолен. С 16 по 20 декабря противник преследуемый нашими войсками отходил на рубеж р. Руза. Трофейми 354сд в ходе преследования противника от Истринского водохранилища до р. Руза стали 30 танков, 13 орудий и 130 атомашин.

24.12.1941 в составе ударной группы 16-й армии дивизия должна была прорвать фронт обороны противника на участке Чертаново, Осташёво и выйти на реку Руза, в дальнейшем — ударом во фланг противнику занять Терехово, Федосьино, отрезая противнику пути отхода на запад и юго-запад. Дивизия вместе со 146тбр и 40 сбр, начиная с 24.12.1941 вела тяжёлые наступательные бои, оказавшиеся совершенно безуспешными. В ходе наступления дивизия понесла тяжелейшие потери, все полки дивизии сведены в один сводный батальон (на 4 января 42г. сводный батальон насчитывал 171человек).

На 05.01.1942 в дивизии вместе с приданными 146-й танковой, 40-й и 49-й стрелковыми бригадами оставалось в наличии 377 штыков и 13 танков (из них 3 средних и 10 малых). Наступление на участке дивизии закончилось в середине первой декады января 1942 года. На 07.01.1942 дивизия держала оборону на рубеже: лес 1 километр восточнее Чертаново, лес 1 километр восточнее Кузьминское. Вела бои приблизительно на этом рубеже до 15.01.1942. Затем части противника начали отход, дивизия заняла Колышкино, Овинище. 16.01.1942 село Осташёво (тогда центр Осташёвского района Московской области) было освобождено бойцами 1203-го стрелкового полка 354-й стрелковой дивизии. 20.01.1942 дивизия заняла Терехово, Княжево, Игнатково и продолжала наступление главными силами в направлении села Болычево. 24.01.1942 освободила город Поречье, продолжила наступление и вышла на подступы к Гжатску. В начале февраля 1942 вела тяжёлые бои за Акатово, была переброшена на Кострово-Долгиневское направление. С 05.03.1942 по 16.03.1942 дивизия вела тяжелейшие бои за Кострово и Долгинево.

С конца июля 42г. 20 армия и Западный фронт готовились к проведению наступательной операции на Зубцовском направлении. На 1 августа 42г. дивизия насчитывала 8131чел., 194пулем., 8 122мм ор., 24 76мм ор., 18 45мм ор., 5 37мм зен. ор, 18 122мм минометов, 51 82мм мин.. 354сд должна была прорвать оборону на участке Ботино, Галахово южнее жд и прорываясь сев. Веденского уничтожить противника в Веденском. Первоначально наступление предполагалось начать 2 августа (соседний Калининский фронт начал наступление на Ржев 30 июля). Однако 31 июля и 1 августа в полосе Западного фронта прошли сильнейшие ливни, в результате которых все дороги развезло. Реки и маленькие речушки вышли из берегов. Вода в прежде небольших речках переходимых в брод поднялась почти на 2м, что исключало переправу техники в брод и требовало наводку моста. В итоге начало наступления перенесли на 4 августа 42г.

В 6:15 утра 4 августа началась артподготовка. Первоначально 10 минутным огневым налетом на узлы связи и позиции артиллерии врага была нарушена система обороны противника, затем огонь артиллерии и минометов был перенесен на передний край. Часть орудий до 152мм включительно были поставлены на прямую наводку для расстрелов дзотов с расстояния 500-1000м и обвалованых для защиты от осколков. Огонь артиллерии несколько раз переносился в глубину обороны, чтобы создать ошибочное представление о начале нашего наступления, а затем вновь возвращался на передний край обороны. В конце артподготовки по переднему краю был произведен мощный артналет артиллерии и РС. Всего артподготовка длилась 1ч30мин. Авиация в это время также наносила удары по переднему краю и тылам немецких войск. Всего на 8км участке прорыва действовало 619 орудий, не считая минометов (77 орудий на км прорыва), выпустивших в первый день операции 16773снаряда. Однако в дальнейшем из-за состояния дорог артиллерия отстала от наступающих войск и не могла так эффективно поддерживать наступающие войска.

Переход наших войск в наступление оказался довольно неожиданным для немецкого командования. Однако на участке 354сд наступление, в отличии от правых соседей 251 и 331сд было менее удачным. Овладев Веденским на левом берегу р. Держа полки дивизии встретили упорное сопротивление врага из леса на зап. окраине деревни. Наступавший левее 8ГвСК вообще продвижения не имел. Однако из-за успешного прорыва обороны правофланговыми соседями противник под угрозой окружения был вынужден начать отход перед фронтом 354сд. Преследуя отходящего врага полки дивизии в течении 5 августа продвигались на ю-з и овладев Каменкой, Мякотино достигли к исходу дня Раменки, Прыгуново. 7 августа дивизия вышла к р. Гжать и приступила к ее форсированию в районе Антоново. Потери

Переправившись вместе с частями 2-го гвардейского кавалерийского корпуса дивизия была остановлена в районе Ярыгино, Колокольня на противоположном берегу Вазузы, где перешла к обороне и отбивала контратаки вражеских войск до 22.08.1942, была вынуждена отойти к Гребенкино, Подъяблонки, Колокольня. 354сд в боях с 4 по 23 августа составили 488 убитыми и 1908 ранеными.

С 02.09.1942 дивизия вновь наступала на Бургово, Романово, поддерживаемая 100-й танковой бригадой, продвинулась на некоторое расстояние, однако к 04.09.1942 была вынуждена отойти на исходные позиции.

В ходе 2-ой Ржевско-Сычёвской наступательной операции 28.11.1942 была переведена с правого фланга фронта на предмостный плацдарм у Вазузы. С 29.11.1942 будучи приданной 8-му гвардейскому стрелковому корпусу, наступала в районе Жеребцово — Хлепень. Вела тяжёлые наступательные бои до 05.12.1942. Во время атак дивизия была практически разгромлена и была преобразована в «смешанные дивизионные штурмовые отряды», а точнее в единственный штурмовой отряд, готовясь к новому этапу операции и вновь продолжила безуспешно прорывать оборону противника на том же участке.

В феврале 1943 года выведена в резерв и переброшена на северный фас Курской дуги, в район Комаричи и с конца февраля 1943 в течение всего марта 1943 вела тяжёлые и безуспешные наступательные бои за Комаричи, потеряла почти две трети состава, заняла оборону от Березовца до Марса.

Летом 1943 занимала оборону на Курской дуге в центре её выступа, на направлении главного удара противника не находилась, отражала вспомогательный удар из района Севска. В августе 1943 года переброшена под город Севск, откуда начала своё наступление, находясь на правом фланге армии, имея соседом слева 149-ю стрелковую дивизию, начала наступления, форсируя последовательно реки Сев, Десна, Сож (28.09.1943 на участке Жеребная, Новые Терешковичи), Днепр, пройдя через города или рядом с ними: Севск, Шостка, Новгород-Северский. В октябре 1943 форсировала Днепр в районе Лоева, оттуда начала в ноябре 1943 года наступление в ходе Гомельско-Речицкой операции, вышла на рубеж Озаричи — Паричи.

В январе 1944 года, принимая участие в Калинковичско-Мозырской операции, наступала из района Озаричи, 14.01.1944 отличилась при освобождении Калинковичей. В течение января 1944 вела бои по ликвидации Озаричской группировки противника, в ходе которых прорвала долговременную оборону немецких войск на реке Ипа в районе Рыловичи, Селижба, продвинулась в глубину немецкой обороны на 11 километров, освободила 15 населённых пунктов и 28.01.1944 вышла в район 300 метров юго-восточнее Виши. В феврале 1944 вела бои в районе Гороховичи и Пружинищи. В марте 1944 вела частные бои в том же районе, освободила из немецкого концлагеря в районе Озаричи до 9 тысяч заключённых. В апреле и мае 1944 г. части дивизии занимали оборону и производили инженерные работы на промежуточном рубеже обороны на восточном берегу реки Виша по рубежу Подмеховщина, Озаричи, Новосёлки и на тыловом рубеже на восточном берегу реки Ипа на рубеже Корени, Кошичи.

C 24.06.1944 в ходе Бобруйской операции наступала в направлении Паричи — Бобруйск, прорвала оборону на рубеже Грабичи, Радин. 29.06.1944 участвовала в освобождении Бобруйска, вела бои в самом городе, захватила железнодорожный вокзал. За 7 дней наступательных боёв дивизия продвинулась в глубину обороны противника на 80 километров, освободила 350 квадратных километров территории с 75 населёнными пунктами, в том числе Бобруйск и районный центр Паричи. Участвовала в разгроме бобруйской группировки, с 01.07.1944 наступала через Барановичи, Слоним, Брест. В ходе наступления вела бои за населённые пункты Узда Минской области, Ляховичи, Пружаны. На 11.07.1944 вела бои близ города Коссово (Брестская область), на 22.07.1944 в районе села Жерчицы (Брестская область). В ходе наступления, дивизия прошла 590 километров боевого пути, освободила более 100 населённых пунктов, в числе которых участвовала в освобождении Барановичей. 17.07.1944 вышла к государственной границе СССР — на Западный Буг в районе южнее Милейчиц.

После перегруппировки, в течение августа 1944 вышла на государственную границу в районе Гранное. Форсировала Западный Буг, прорвала долговременную и глубокоэшелонированную оборону противника, и в конце августа вышла в район Пшийма. За август дивизия прошла боевой путь в 160 километров и заняла 49 населённых пунктов на польской территории.

К 10:00 05.09.1944 всеми силами подошла к Нареву в районе Пултуск — Погожелец, переправилась на плацдарм, захваченный передовыми отрядами дивизии ранним утром того же дня.

Заслуживает внимания организация совместных действий танкистов и стрелков. Так, передовые отряды 354-й стрелковой дивизии (полковник В. Н. Джанджгава) в составе двух стрелковых батальонов майоров М. У. Гамзатова и И. Т. Ищенко были посажены на самоходки и бронемашины 922-го самоходного артиллерийского полка. Ранним утром 5 сентября они совместно с передовыми отрядами танковых бригад 1-го танкового корпуса устремились к Нареву, форсировали его и захватили небольшой плацдарм.

Вступила в бои, наступая на Карневск, 06.09.1944 в полном составе находилась на плацдарме. В течение сентября-октября 1944 года вела тяжелейшие бои на плацдарме, особенно напряжённые в первой декаде октября под Буда-Цепелинска. Только за 04 и 05.10.1944 потеряла убитыми — 945 человек, ранеными — 445 человек. Вела бои на плацдарме вплоть до января 1945, на 19.11.1944 находилась возле населенного пункта Пискорня Мала (13 километров юго-западнее города Пултуск).

В январе 1945 года перешла в наступление в ходе Восточно-Прусской операции, дивизию поддерживал 922-й самоходно-артиллерийский полк. 26.01.1945 первой из соединений армии подошла к Висле и с ходу захватила плацдарм на левом берегу в районе Нойсас. К 9 часам 27.01.1945 её части расширили плацдарм до 2 километров по фронту и около 500 метров в глубину, но на этом была остановлена сильным сопротивлением, а затем и вообще левым флангом отброшена на правый берег. В начале февраля 1945 года вела бои, наступая с плацдарма, исключая один полк, отброшенный с плацдарма на правый берег и отражавший контрудар на рубеже Скаршево — Сарнау. Ведёт бои за Грауденц.

Затем перешла в наступление в ходе Восточно-Померанской операции, ведёт бои за Сопот, 30.03.1945 года принимала участие в освобождении Данцига.

После перегруппировки заняла позиции в районе южнее Штеттина. На 17.04.1945 находилась разведотрядом на восточном берегу Вест-Одера, обеспечивая наступающую группировку войск армии на подступах к Штеттинскому оборонительному району. 20.04.1945 должен был быть начаться штурм района, но быстро форсировать реку не удалось, части попали под массированный огонь из оборонительного района. Лишь во второй половине дня, 20.04.1945, рота дивизионной разведки (24 воина) по своей инициативе совершила дерзкий бросок через Одер, захватила клочок берега и тем дала возможность одному полку к 20:00 переправиться и закрепиться севернее Сядло-Дольве. 22.04.1945 заняла Пшецлав, и была там остановлена сильным сопротивлением противника. В ходе дальнейшего наступления 28.04.1945 освободила город Пазевальк, 01.05.1945 освободила частью сил город Гриммен.

В апреле 1945 г. за доблесть, проявленную в боях за Одер и при овладении Щецином дивизия награждается орденом Ленина.

Закончила войну в г. Штральзунд.

Расформирована в 1946 году в СГВ.