Loại xe tăng hạng trung đặc biệt này đã tham gia hàng chục cuộc xung đột vũ trang, và các phiên bản hiện đại hóa cao cấp của nó vẫn đang được triển khai trong khu vực diễn ra Chiến dịch quân sự đặc biệt.
Điểm nổi bật của chiếc T-62 nằm ở pháo chính 115mm 2A20 (còn được gọi là U-5TS Molot). Đây là khẩu pháo nòng trơn được sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới, đi trước các thiết kế của phương Tây gần hai thập kỷ: Ví dụ, pháo 120mm Rh120 của Đức trên xe tăng Leopard 2 chỉ được đưa vào sử dụng năm 1979.
Trong quá trình tham gia chiến đấu ở Trung Đông, pháo 2A20 không chỉ phá hủy các xe tăng M48, M60 của Mỹ và Centurion, Chieftain của Anh, mà còn cả các máy bay trực thăng tấn công như Hughes 500 MD và AH-1J do Mỹ sản xuất.
Một số nguồn tin cho rằng xe tăng T-62 lần đầu tiên được trưng bày trước công chúng tại một cuộc duyệt binh vào ngày 7/11/1967. Tuy nhiên, dựa trên hình ảnh thực tế, chúng lần đầu tiên diễu hành qua Quảng trường Đỏ vào ngày 9/5/1965.
Hàng nghìn xe tăng loại này đã được triển khai trong cuộc tập trận Dnepr-67 - một trong những hoạt động quân sự lớn nhất dưới thời Liên Xô với sự tham gia của khoảng 1,5 triệu binh sĩ. Hàng ngũ đông đảo của chúng đã được phô diễn trong cuộc duyệt binh cuối cùng.
Tháng 8/1968, xe tăng T-62 tham gia Chiến dịch Danube trên lãnh thổ Tiệp Khắc, tiếp theo là các sự kiện tại Damansky.
Tháng 10/1973, chiến xa này cùng với quân đội Ai Cập và Syria đã tham gia các trận chiến ở khu vực kênh đào Suez và trên cao nguyên Golan.
Sau đó, thành tích chiến đấu của T-62 được ghi nhận thông qua cuộc xung đột ở Ethiopia, cuộc chiến Afghanistan của Liên Xô, chiến tranh Iran - Iraq và tại Lebanon - những cỗ chiến xa sản xuất tại Nizhny Tagil đã được triển khai một cách rộng rãi.
Ngày nay xe tăng T-62 đã được trang bị thêm lớp bảo vệ, hệ thống ngắm bắn mới với camera ảnh nhiệt, động cơ mạnh mẽ hơn và một vài cải tiến khác cho phép chúng hoạt động hiệu quả trong điều kiện chiến đấu hiện đại.
