1941年7月，ZIS—4坦克炮定型，8月即投入了批量生产，但是9月份，由于57毫米穿甲弹供应不足，ZIS—4的量产计划被临时推迟。随后在战争中苏联人发现，对付装甲并不厚实的德国中型坦克，威力逊色不少的F—34就足以应付，而ZIS—4则显得威力过大，而猜想中的德国重型坦克并没有出现—显然它并不存在，所以当时战场上根本没有“值得”ZIS—4对付的目标，倒是高昂的成本和超长身管烦琐的生产工艺造成了资源的浪费，于是在1941年11月苏联调整军工和装备体系时，ZIS—4生产临时性的推迟变成了永久性的取消，与此同时，同样的命运也落在了它的“同胞兄弟”ZIS—2反坦克炮身上，在整个1941年，92#工厂总共生产了133门ZIS—4坦克炮。
尽管生产被迫终止，但已经生产出来的坦克炮并没有搁置—当时危急的战况也不允许搁置这些威力强大的火炮—这些坦克炮很快被分发到各个T—34生产厂的手中，并安装在即将出厂的T—34坦克上，但是由于T—34/57和T—34/76的生产是同时进行的，57毫米ZIS—4坦克炮又是小批量多批分发给多个工厂，各个工厂本身更是处在转移前的风雨飘摇中，比如在撤退之前，哈尔克夫机车厂获得了21门ZIS—4坦克炮用于改装生产T—34/57，斯大林格勒拖拉机厂获得了20门，所以很多工厂只有接收ZIS—4数量的统计，而没有T—34/57生产数量的统计—往往是与T—34/76的生产一起进行统计的，所以有关T—34/57的生产数量并没有一个准确权威的数字，只能根据ZIS—4在1941年的生产数量估计在100辆上下。
到了1943年，T—34/57的命运似乎有了转机，1943年初，德国新型虎式重型坦克出现在战场上！当时苏军广泛使用的ZIS—3反坦克炮和F—34坦克炮根本无法击穿虎式坦克厚度超过100毫米的前装甲，更不用说45毫米反坦克炮了，而新型的大口径坦克炮和反坦克炮尚在研制，距量产还有相当长的时间，在当时能够马上投入生产和使用的火炮中只有配用BR—271型穿甲弹的ZIS—2反坦克炮和ZIS—4坦克炮能够在500米左右有效穿透虎的前装甲，而且在弹药上尚有相当的改进余地。
1943年6月，改进后的ZIS—2又被重新投入生产，改进后的ZIS—2被称为ZIS—2Model1943或者“1943年式57毫米反坦克炮”，很快就批量装备了精锐的近卫步兵团或坦克旅，替换了原有的各型45毫米团属反坦克炮，一直生产和使用到战后。而ZIS—4和T—34/57的改进和重新投产工作则在5月份便启动了，但是ZIS—4的改造工作却要复杂许多，新的改型被称为ZIS—4M，主要更改是换装简化了机械结构的通用炮闩（与F—34，ZIS—3，ZIS—5通用），而新的T—34/57也率先安装了MK—4型潜望镜。
配备了新型穿甲弹（APCR）的ZIS—4和ZIS—2的穿甲威力又有相当大的提高，ZIS—2在使用BR—271P和BR—271N时穿甲威力在1000米距离上分别达到105毫米/90度和140毫米/90度，而在500米距离上更是分别达到145毫米/90度和155毫米/90度，而BR—271N在1500米距离上仍然有125毫米的穿甲威力！而采用相同身管的ZIS—4/4M在使用同种弹药时（两者弹药可通用）威力与ZIS—2相当。
除BR—271之外，ZIS—4/4M缺乏使用其他弹种的具体数据资料，有些资料上提到使用APCR时穿甲威力在射程500米时穿甲厚度为105毫米，而使用BR—271或者BR—271K（具体弹种不详）时威力只有90毫米，1000米时为65毫米，但是考虑到ZIS—4/4M和ZIS—2身管长度相同、弹药和火炮结构，使用同种弹药时炮口初速也相同，所以两者威力相差这么大显然很难解释，即使这两种火炮的身管有一些差别，但是也无法解释在弹头和初速完全相同的情况下穿甲能力竟然有如此大的差异，对此的解释可能是将使用BR—271K在穿透倾角60度装甲时的厚度混淆为穿透垂直装甲的厚度。战斗中的T—34/57注意其73倍径的超长炮管但T—34/57和ZIS—4M显然没有ZIS—2那么幸运，随着安装D—5T型85毫米坦克炮的T—34/85的出现，ZIS—4M和T—34/57又一次被打入冷宫，尽管D—5T的威力比ZIS—4/4M还要逊色一些，但是其低廉的成本和简单的生产工艺却迅速赢得了青睐，整个1943年仅仅生产了172门ZIS—4M，而1944年只生产了19门，1944年生产的据一些推测可能是用于替换损坏的火炮，这样T—34/57Model1943的产量大约不会超过150辆。
初期的T—34/57Model1941刚刚生产出来便投入了紧张的莫斯科保卫战，因其强大的反坦克火力，很快获得了“坦克猎手”的称号。有关它战斗使用的资料并不很多，从现有的记录来看，这些“坦克猎手”都配备给一些新组建的坦克旅，一般配备数量不多，作为坦克旅的反坦克骨干。
比如1941年9、10月间在维亚济马紧急组建的第21坦克旅。该旅最初获得了10辆T—34/57“坦克猎手”，随即在10月中旬投入莫斯科保卫战。10月15日，该旅在加里宁附近集结，准备投入反突击。10月17日清晨，尽管天气和地面情况都不好，但该旅仍然对对集结加里宁附近的德军的侧翼实施了坚决的进攻，T—34/57坦克群一马当先突破了德军侧翼，排级政治指导员E·格穆里亚（E.Gmurya）指挥的T—34/57在公路上与一队德国卡车遭遇，T—34/57如旋风般冲进这个长达3000米的车队中，连打带撞摧毁了整个车队！随即，这辆坦克又闯进了一座德军野战机场，摧毁了一架未及起飞的轰炸机。最后，这辆英勇的坦克被德国炮兵所击毁，但格穆里亚和另一位幸存的乘员设法回到了苏军战线一边。该旅在四天的作战中，毙伤德军近千人，击毁坦克34辆，火炮31门，各种运输车200余辆，其中大部分战果—尤其是坦克，是由T—34/57取得的，但该旅也付出了惨重代价。
旅长苏联英雄卢金少校和坦克第1营营长苏联英雄阿杰巴罗夫上尉与他们的T—34/57一同战殒。战至11月底，第21坦克旅的T—34/57已经损失殆尽，但该旅的T—34/57车长格罗别兹（Gorobets）也以击毁7辆坦克的成绩晋身坦克王牌的行列。在这个时期，影响T—34/57使用的最大因素还是弹药问题，由于57毫米穿甲弹的产量始终不是很高，加上还要供应步兵团装备的ZIS—2反坦克炮，分散配置又给后勤保障带来了困难，所以各个配备T—34/57的部队经常感觉弹药不足。
1941年10月，第8坦克旅接收了8辆T—34/57，但是不久，该旅就抱怨因弹药不足，使这种威力强大的坦克无法正常作战。而当时苏军缺乏无线电设备（一般车辆都没有配备电台，指挥车才有）也使T—34/57的作战效能无法完全发挥。另外，部分火炮的生产质量问题也令部队头痛不已。
1943年重新开始生产的T—34/57Model1943的装备情况不详，但由于生产批量小，似乎也分散装备了一些独立的部队或分队，加强某些方向上对德军重型坦克的作战能力。T—34/57Model1943第一次投入战场是在1943年8月，没能赶上一个月前进行的库尔斯克大会战。装备该车的第100特别坦克连直到9月初也没有遇到与德军坦克交锋的机会，但在作战和对缴获德国坦克的射击测试中，该连指挥官和派驻的技术代表对这种坦克的穿甲威力和对付坚固工事的能力仍称赞有加，但这种徒有其表的称赞并不能挽救T—34/57停产的命运。