1945年5月，第74軍在雪峰山一役中重創日軍，再次打出“抗日鐵軍”的雄風，為中國軍隊取得湘西大捷立下顯赫戰功。美國駐華軍事將領麥克魯視察第74軍的陣地時，看見戰場上橫七豎八地擺放了上千具日軍屍體，感慨地說：“中國軍隊，真是了不起。”隨後，他還代表美國政府向第74軍一位榮立戰功的班長頒發了一枚美國銀質自由勳章。
1945年8月15日，日本宣告無條件投降。第74軍乘飛機前往南京受降，並負責南京守備，這支抗戰時期國民黨黃埔係的第一主力，從此被稱為“禦林軍”。國民黨整軍會議後，第74軍改編為整編第74師，由張靈甫出任師長，轄51旅、57旅、58旅共3萬餘人。此時的整編第74師已是全新的美械裝備，連長期負責訓練的顧問都是美國人，因此被認為是國民黨部隊五大主力之一。
在第74軍的曆史上，俞濟時、王耀武、施中誠、張靈甫四人先後出任軍長或整編師長。首任軍長俞濟時是黃埔一期畢業，做過蔣的貼身侍衛，一說是蔣介石的外甥，深得蔣的信任。因為這層關係，第74軍自建軍起就得到蔣介石的格外偏愛，在兵員、裝備、經費方麵得到額外照顧。更有甚者，這支部隊的基層軍官都由軍校畢業生擔任，這些都是其他部隊比不上的。1949年，俞濟時隨蔣介石去了台灣，1990年在台北去世。
第二任軍長的王耀武更非凡夫俗子，第74 軍在他的率領下，參加了抗日戰爭正麵戰場上幾乎所有的重大戰役，獲得了“抗日鐵軍”的美名。他任期內第74軍處於巔峰，下設三個滿員師共5萬餘人。王耀武從小家境貧苦，曾在商店裏做學徒，後來向別人借錢考入黃埔軍校第三期，在國民革命軍的東征、北伐中屢立戰功。他平時治軍甚嚴，經常當眾打罵有過錯的部下。
國共第二次內戰時，王耀武說過一句值得玩味的話：“如果是抗戰，就要拚死到底，但現在是內戰，沒必要付出生命。”內戰被俘後，王坐了十多年的牢。1959年2月，他因抗日有功成為第一批被特赦的戰犯之一，1968年因病去世。
施中誠憑著資曆繼任第74軍軍長，但卻完全被前任的光環所遮蔽，也不如部下張靈甫、餘程萬的名聲顯赫。他之所以能在中央嫡係的第74軍站穩腳跟，自然也有其獨到之處。他任期內最值得稱道的一件事情，莫過於為第74軍更換了美式裝備。新中國成立前，施中誠舉家遷往台灣，1983年在美國洛杉磯去世。
張靈甫曾就讀於北大曆史係，任團長期間因轟動全國的殺妻事件被蔣介石判為死刑，關進南京陸軍監獄。抗戰全麵爆發後，王耀武提議讓張上前線戴罪立功，蔣同意了這一請求。張靈甫在凇滬會戰中擔任第305團團長，每仗身先士卒，浴血拚殺。此後連續八年對日血戰，多次負傷不下火線，取得了輝煌的抗戰功績。1947年5月16日，在孟良崮戰役中陣亡，時年45歲。
第74軍的興衰正是國民黨在大陸興衰的寫照。 國共內戰中，這支“抗日鐵軍”追隨蔣介石加入反人民的陣營，走上了與人民對抗的不歸路。該部作戰勇猛，“打死不繳槍”，哪怕集體陣亡也在所不惜。1947年5月，整編第74師在山東南部的孟良崮被解放軍圍殲。聽到此消息，蔣介石一連多日萎靡不振，極為哀傷地說：“74軍的覆沒是最痛心、最惋惜的一件事。”
1949年，盧漢接手恢複番號和多次整編的第74軍，並於12月12日發動昆明起義。第74軍回到人民軍隊的大家庭中，改番號為暫編雲南人民解放軍第12軍，並入雲南軍區部隊。至此，在抗戰中名震中外的第74軍退出曆史舞台。