摆地开到我军前沿阵地射击。然而，就是这支并没有被对手放在眼里的部队，让美军吃尽了苦头。坦克1师与美军“王牌”部队――美骑兵第1师（即美装甲第1师）在“三八线”附近鏖战近一年，直接进行地面战斗87次，击毁击伤敌坦克24辆；高炮分队对空作战518次，击毁敌机24架，伤90架次。坦克1师以辉煌的战功显示了中国“王牌”装甲部队的实力，为刚刚组建的人民装甲兵赢得了国际军事界的惊叹和尊重。1955年9月被授予大将军衔,获一级八一勋章、一级独立自由勋章、一级解放勋章。是第一、二、三届国防委员会委员。1956年，被选为中共第八届中央委员。1959年09月任国防部副部长。
1959年，中苏关系发生了明显的逆转，苏联撤走了专家，技术和原材料被全部封锁，国家的一些领域建设都受到了严重损失。而恰恰在这时，我国第一台59式主战坦克诞生了。多少年来，人们对许光达的这一远见卓识深深敬佩。工人们为了表达对装甲兵司令员的敬仰之心，特意制作了一台国产坦克的模型，装在玻璃罩里送给了许光达。这台坦克模型被许光达摆在了书房最为显眼的地方，它始终伴随着将军，直到走完人生的旅程。当1959年举行国庆10周年大典的时候，许光达亲自陪同毛泽东站在天安门城楼上，检阅由国产坦克组成的坦克车队。当坦克车队隆隆地驶过天安门广场时，毛泽东紧握着许光达的手，高兴地向这位我军装甲部队的创始人表示祝贺。那一刻,许光达心里充满了自豪。得知自己将被授予大将军衔,许光达深感不安,他写了一份情真意切的降衔申请书；毛泽东看后欣慰不已，扬着许光达的申请书大声说：“这是一面明镜，共产党人自身的明镜。”毛泽东主席、中央军委没有批准许光达的申请，而是依据他的贡献，仍然授予了他大将军衔。1965年取消军衔制后，元帅是行政三级，大将是行政四级，上将是行政五级，许光达诚恳地向中央提出自己为行政五级，就这样，他成为惟一一个行政五级的大将。
正当许光达致力于装甲兵的现代化建设为国防做贡献时：“文化大革命”爆发了，厄运降临在他身上。60年代，林彪一伙强调“突出政治”：“有了政治就有了一切”。而许光达却还在苦口婆心、费尽口舌地让他的部下明白“没有技术就没有装甲兵”的这个道理。这自然被视为与林彪作对。1964年春天，林彪在空军召开打扫卫生现场会，要司令员亲自带队参加。许光达悖逆其意，厌烦地说：“我们部队准备大比武，训练这么紧张，要我动员大家一天到晚去抠暖气片缝，我不干。”这话很快传到了林彪的耳朵里。1967年1月，林彪一伙为陷害贺龙：“莫须有”地制造了一个所谓的“二月兵变”，于是就把“兵变参谋长”的头衔,强加在许光达的头上。1967年1月16日下午，许光达刚从医院回到办公室，造反派就非法抄了他的家，揪斗他,勒令他交代搞“二月兵变”、篡权反党的罪行。许光达非法关押起来。从此,许光达失去了自由。之后，许光达被立案,遭到无休止的批斗和审讯。在一次批斗会上，造反派要他交代“二月兵变”的罪行，他反讥道：“谁都知道，搞政变是要掉脑袋的。我现在就是国防部副部长、大将，我跟贺龙搞兵变，把脑袋掖在裤腰上才抢个总参谋长当，这种赔本的买卖我不干。”会场主持人被将了一军，只好宣布暂时休会。为了迫使许光达就范，专案组对他多次进行非法审讯。1968年11月中旬，许光达已出现了痰中见血、吐血等症状,专案组人员仍在频繁审讯和逼写材料。惨遭迫害的许光达，表现出少有的“顽固”，他拒绝回答问题。要他写“交代”材料，他往往写上几条“毛主席语录”。在受迫害的日子里，许光达始终相信历史会作出公正的结论，他对夫人邹靖华说：“我们相信党、相信毛主席。”在许光达的遗物中，有一本《毛泽东选集》，扉页上有他在狱中写的一首诗：
百战沙场驱虎豹。
万苦千辛胆未寒。
只为人民谋解放。
粉身碎骨若等闲。
1969年6月3日晚，一生坚信“光明之路一定能达到”的大将。不明不白地惨死在医院的马桶上。周恩来看到许光达去世的报告后，十分难过。他把这一消息报告了毛泽东。面对如何安置许光达骨灰的争议，毛泽东明确指示：“许光达同志的骨灰盒，应该放在他应该放的地方。”许光达的骨灰盒终于进了八宝山革命公墓。1977年6月3日，中央军委为他平反昭雪。这个蒙冤的不屈灵魂终于得以安息。