Trong trận chiến xe tăng lớn nhất lịch sử ở Kursk năm 1943, những khẩu pháo F-34 76.2mm trên T-34 hầu như không thể gây được thương tích đáng kể cho xe tăng Đức và phía Liên Xô chỉ có thể hạ được đối thủ khi bắn ở cự ly cực gần vào bên hông và sau lưng, điều chắc chắn sẽ dẫn tới thiệt hại nặng nề cho lực lượng tăng thiết giáp Liên Xô. Để so sánh thì dòng xe tăng KV-1 và KV-2 tuy có giáp khá tốt nhưng lại kém cơ động trên chiến trường, KV-1 gắn pháo F-34 76,2mm có hỏa lực đáng gờm so với xe tăng Pz.III và Pz.IV, trong khi KV-2 với pháo 152mm giống như xe yểm trợ hỏa lực cho bộ binh hơn. T-34 thì khá cơ động nhưng giáp và hỏa lực của nó trở nên yếu thế với dòng xe tăng Tiger và Panther của Đức. Giải pháp được các kỹ sư của Hồng quân đưa ra là một chiếc xe tăng với khẩu pháo mạnh hơn, vỏ giáp dày hơn để đủ sức dứt điểm mọi loại xe tăng của Đức đã xuất hiện hoặc sắp xuất hiện trên chiến trường. Câu trả lời cho vấn đề đó là thế hệ xe tăng IS, dựa theo tên của lãnh tụ Joseph Stalin.
Phiên bản xe tăng IS-1 ban đầu sử dụng lại khẩu pháo D5-T 85mm như trên xe tăng T-34/85 đã bắt đầu hoạt động từ mùa đông 1943/44. Vì vậy IS-1, giống như KV-1 trước đây chỉ bảo vệ tốt hơn một chút, nhưng phạm vi hành trình ngắn hơn và khả năng di chuyển cơ động kém hơn so với T-34/85. Tuy nhiên tháp pháo của IS rộng rãi hơn T-34 giúp nó có thể lắp đặt những khẩu pháo nặng hơn và tốt hơn.
Do việc thể hiện tốt tại trận chiến Kursk, pháo 122 và 152 mm được đánh giá là phù hợp hơn để đảm nhận vai trò tiêu diệt các xe tăng mới của Đức như Tiger, Panther và Elefant. Rõ ràng là ngoài khẩu súng 85 mm (3,35 in) vốn phù hợp hơn cho việc nâng cấp T-34, một khẩu 122 mm sẽ là lựa chọn tốt nhất để trang bị trên thế hệ xe tăng hạng nặng mới.
Phiên bản đầu tiên của IS-2 được trang bị khẩu pháo A19, và việc sản xuất bắt đầu vào tháng 11 năm 1943 tại nhà máy Chelyabinsk. Cải tiến lớn của IS-2 là lớp giáp phía trước mới với độ dốc 120 mm (4,72 in) / 30 ° và 60 mm (2,36 in) / 72 °, mang lại khả năng chống chịu tốt hơn trong khi vẫn giữ được trọng lượng xe thấp. Nhờ vậy, xe tăng giờ đây có thể chịu được đạn AP 88 mm (3,46 in) ở 1000 m (1100 yard).
Động cơ diesel của IS-2 về cơ bản giống như KV-1 nhưng cũng có một số cải tiến. Hệ thống truyền động giống hệt với KV-85 và rất giống với KV-1, với 6 bánh xe bằng kim loại đúc kép 550 mm (21,65 in). Bên cạnh pháo chính cỡ 122mm thì IS-2 có thêm một khẩu súng máy DT 7,62mm đồng trục, một khẩu DT khác nằm phía sau tháp pháo để đối phó với bộ binh đối phương muốn tiếp cận IS-2 từ phía sau, về sau thêm một súng máy hạng nặng DShK 12,7mm được gắn trên nóc tháp pháo để phòng không lẫn bắn mặt đất.
Việc sản xuất xe tăng bắt đầu vào tháng 2 năm 1944.
Ngay khi ra chiến trường, các báo cáo cho thấy, ngay cả lớp vỏ đạn xuyên giáp mới BR-471 cũng không thể xuyên thủng lớp giáp trước của xe tăng Panther ở khoảng cách dưới 700 m (765 yard). Chỉ những viên đạn RP-471 HE mới có cơ hội làm kẹt tháp pháo của kẻ thù, bởi vì vụ nổ khủng khiếp đã xé toạc vòng tháp pháo xe tăng địch. Tuy nhiên, may mắn cho người Nga là tình hình có xu hướng thay đổi theo thời gian vì chất lượng xuống cấp của các tấm giáp thép Đức do bị thiếu hụt Mangan. Thép carbon cao được sử dụng thay thế Mangan dễ vỡ hơn nhiều.
Cũng trong năm 1944 một phiên bản mới của pháo 122 mm là D-25T, đã được thử nghiệm và được chấp nhận để thay thế pháo A19. Nó có vận tốc đầu nòng 780-790 m / giây (2600 ft /s) và có thể xuyên thủng lớp giáp 140 mm (5,51 in) ở cự ly 500 m (550 yard), ưu điểm chủ yếu của pháo mới là giúp tăng tốc độ bắn lên khoảng 2 viên/phút.
Về mặt chiến thuật, các IS-2 đã được triển khai cùng với các Tiểu đoàn Cận vệ tinh nhuệ, hoạt động theo yêu cầu ở bất cứ nơi nào gặp phải một điểm đề kháng mạnh. Khả năng tiêu diệt Panthers và Tiger cũng như phá hủy các công sự với đạn HE khiến nó không thể thay thế. Một Lữ đoàn Cận vệ điển hình có 3 trung đoàn gồm 65 IS-2.
Trận đánh đầu tiên của IS-2 là vào tháng 2 năm 1944 tại Korsun Chevchenkovski, Ukraine. Sau đó, một đơn vị 10 IS-2 từ Trung đoàn 72 đã tham gia chiến đấu và tuyên bố tiêu diệt không dưới 41 Tiger và pháo tự hành Ferdinands trong giao chiến giữa tháng 4 và tháng 5 năm 1944, tuyên bố mất tám xe tăng. Lớp giáp phía trước của IS-2 không thể bị xuyên thủng bởi đạn pháo 88 mm (3,46 in) ở khoảng cách bắn thông thường của Đức là 1000 m (1093 yard) . Chẳng mấy chốc, các quy tắc chiến thuật mới đã được người Đức đưa ra để bao vây IS-2 và bắn vào các mặt dễ bị tổn thương của nó như hông xe và phía sau tháp pháo.
Tuy nhiên IS-2 không phải không có nhược điểm. Nhược điểm của khẩu pháo 122mm trên IS-2 là cơ chế giật lại lớn nên không gian bên trong tháp pháo bị chật chội và chỉ đủ cho một tổ lái 4 người thay vì 5 như trên T-34, sĩ quan chỉ huy vừa phải ra lệnh điều hành, vừa phải bắn và phải kiêm luôn liên lạc trên đài radio. Tổ lái gồm 4 người là trưởng xe, lái xe, pháo thủ và nạp đạn viên. Ngoài ra tốc độ bắn cực thấp chỉ gần bằng một nửa so với T-34/85. Tốc độ tái nạp đạn của pháo D-25T mới vẫn còn khoảng 20-30 giây, trong thời gian đó, một chiếc Panther có thể bắn tới 6 viên đạn. Thêm vào đó, đạn vẫn còn cồng kềnh khi sử dụng và luôn trong tình trạng thiếu hụt. Cơ số đạn pháo 122mm mà IS-2 mang theo không nhiều, chỉ khoảng 28 viên (so với 59 viên 85mm của IS-1 và 114 viên 76mm của KV-1), bởi vì đạn 122mm của IS-2 gồm hai phần là đầu đạn và liều phóng, rất cồng kềnh và nặng nề. Khả năng xuyên giáp tuy vậy cũng không phải quá xuất sắc, nhất là khi đối mặt với dòng xe tăng có giáp nghiêng như Panther.
So sánh về thông số kỹ thuật thì IS-2 có trọng lượng 46 tấn, nhẹ hơn một chút so với 54 tấn của Tiger nhưng tốc độ tối đa chậm hơn, 37km/h so với 45km/h của Tiger. Cơ số đạn mang theo của Tiger là 92 viên còn IS-2 bị giới hạn ở 28 viên.
Trong trận chiến Berlin rất nhiều xe tăng IS-2 được sắp xếp một cách khéo léo trong các đội nhỏ gồm 5 chiếc và được hỗ trợ bởi một đại đội bộ binh tấn công phá hủy các tòa nhà và công sự nhờ vào các viên đạn HE mạnh mẽ của chúng, tuy nhiên cũng phải trả giá hơn 67 chiếc IS-2 bị phá hủy trong hành động, chủ yếu là bởi Panzerfaust.
Sau chiến tranh, IS-2 đã tham gia vào cuộc khủng hoảng biên giới giữa Liên Xô và Trung Quốc, những chiếc khác đã đóng quân trên các đảo Kurils và Sakhalin. IS-2 cũng trang bị cho các quốc gia hiệp ước Warsaw trong tương lai, bắt đầu từ năm 1945 với quân đội Ba Lan, Séc và Hungary. Tại bán đảo Triều Tiên, theo các dữ liệu của Mỹ, có bốn trung đoàn xe tăng do các lính chí nguyện quân Trung Quốc điều khiển, mỗi trung đoàn có ba đại đội T-34/85 và một số IS-2. Một số IS-2 cũng được đưa tới Cuba và sau đó trở thành boong ke phòng thủ bờ biển.
