Батальон был сформирован 23 сентября 1943 года на базе 1-го батальона 4-го танкового полка 12-й танковой дивизии в составе трех рот. Обучение танкистов проводилось в 500-м учебном батальоне в Падерборне, на полигонах Ле Ман во Франции и Везер в Голландии. Но только в марте 1944 года полностью укомплектованный танками Pz.Kpfw.VI (Н) в составе 45 машин он был переброшен на советско-германский фронт в район Тернополя. 2-я и 3-я роты 507-го батальона пытались придти на выручку 8-й танковой дивизии вермахта, которая пробивала кольцо советского окружения в районе Бродов. С началом наступления советских войск в Белоруссии 507-й отдельный батальон тяжелых танков был переброшен из состава группы армий «Центр» в район Барановичей.

Символом 507-го батальона был черный щит с глубоким вырезом в правом углу и изображением кузнеца, изготовляющего меч. Эта эмблема наносилась на кормовую бронеплиту танков Pz.Kpfw.VI(H). В батальоне использовалась стандартная трехзначная нумерация танков, только первая цифра была в 2 раза выше остальных двух. Танки окрашивались в темножелтый Dunkel Gelb, поверх которого напылялись коричневые пятна (Braun RAL 8017). Тактические номера были белого цвета.

Отступая из Белоруссии в Польшу, батальон оборонялся на рубежах Старый Голумин, Сейшанов, а затем отошел к Млавскому укрепрайону на рубеж Грудуск, Млавий, Бродники, Грудец.

Часть танков при отступлении в этой лесисто-болотистой местности не удалось переправить через водные преграды.

Поэтому немцам самим пришлось уничтожить 22 танка «Тигр I», что гораздо больше боевых потерь батальона за все его существование. 30 января 1945 года, передав оставшиеся машины в состав 4-й танковой дивизии, батальон убыл на переформирование.

В Германии 507-й батальон тяжелых танков было решено переоснастить тяжелыми танками Pz.Kpfw.VT Ausf.B «Королевский Тигр», но только в составе 31 машины. Однако в конце марта удалось изыскать только 27 танков, которые и отправили на фронт. Однако уже 16 апреля 1945 года, передав оставшуюся матчасть и более 200 человек личного состава в 508-й батальон тяжелых танков, 507-й батальон был переброшен в Прагу. В конце войны, изменив название (17 апреля 1945 года) на 507-й танковый батальон, подразделение находилось на территории Чехословакии. В его составе были только истребители танков Jagdpanzer 38, зенитные самоходные 37-мм установки «Оствинд» на базе танков Pz.Kpfw.IV. Остатки батальона в мае 1945 года сдались советским войскам.