Почти одновременно с ИС-1 началось производство более мощно вооруженной модели ИС-2 (объект 240). Только что созданная 122-мм танковая пушка Д-25Т конструкции Ф.Ф. Петрова (первоначально имевшая поршневой затвор) с начальной скоростью снаряда 781 м/с позволяла поражать все основные типы немецких танков на всех дистанциях боя. Бронебойный снаряд (24,9 кг) пробивал 145 мм брони с дистанции 500 м, кумулятивный (13,2 кг) - 200 мм брони. В опытном порядке на танке ИС устанавливались 85-мм пушка большой мощности с начальной скоростью снаряда 1050 м/с и 100-мм пушка С- 34.

В октябре 1943 года под руководством Н. Ф. Шашмурина была осуществлена проработка варианта танка ИС с более мощной танковой пушкой Д-25 калибра 122мм. После успешного завершения государственных испытаний танк был отправлен на испытательный полигон под Москвой, где из его пушки с расстояния 1500 м произведен обстрел немецкого танка Рz. Крfv. V "Пантера". Первый же снаряд пробил лобовую броню "Пантеры" и, не утратив своей энергии, прошил все внутренности, ударил в кормовой лист корпуса, оторвал его и отбросил на несколько метров.

Под маркой ИС-2 в октябре 1943 года танк был принят в серийное производство, которое было развернуто в начале 1944 года.

В 1944 году ИС-2 был модернизирован. Новый образец имел наклонную лобовую часть корпуса, вместо смотрового люка механика- водителя - щель, закрытую стеклоблоком. На кронштейне, закрепленном на подвижном погоне командирской башенки, установили крупнокалиберный зенитный пулемет. В том же году, выпустив 107 машин, производство танка ИС-1 прекратили. С этого момента в производстве остался только ИС-2. Его ходовая часть состояла из шести опорных катков с внутренней амортизацией на борт, трех поддерживающих катков, ведущего колеса заднего расположения со съемными зубчатыми венцами (цевочное зацепление) и направляющего колеса. Подвеска опорных катков - индивидуальная торсионная. В состав трансмиссии входили: многодисковый главный фрикцион сухого трения, восьмискоростная коробка передач с демультипликатором, планетарные механизмы поворота и бортовые передачи.

Вскоре на ИС-2 изменили прицельные приспособления (в частности был изъят перископический прицел ПТК-5) и расширили броневую маску пушки. С середины 1944 года ИС-2 начали выпускаться с наклонной лобовой частью корпуса без смотрового люка механика-водителя (так называемой "пробки"), но со щелью, закрытой стеклоблоком. Кроме того, был введен крупнокалиберный зенитный пулемет ДШК, который, впрочем, устанавливался не на всех танках. В таком виде ИС-2 принял участие в заключительных сражениях второй мировой войны. В середине 1945 года после выпуска 4392 танков его производство было прекращено.

Танки ИС-2 поступали на вооружение отдельных тяжелых танковых полков, которым уже при формировании присваивалось наименование "гвардейский". В начале 1945 года были сформированы несколько отдельных гвардейских тяжелых танковых бригад, включавших по три тяжелых танковых полка каждая.

Танки ИС-1 и ИС-2 - это танки победы. Именно на этих машинах вместе с прославленными Т-34 советские танкисты завершили Великую Отечественную войну. Вооружение танка ИС - 2 позволяло ему поражать немецкие танки на расстоянии 2000 - 2500 метров. Впервые использованные в боях под Корсунь-Шевченковским, они победно дошли до Берлина. Командованием вермахта немецким танкистам было запрещено вступать в открытые поединки с танками ИС-2, а действовать против них предписывалось только из засад и укрытий.

Танк ИС-2 производился в двух основных модификациях условно называемых "выпуск 1943 года" и "выпуск 1944 года".

В 1954 году, в ходе работ по усовершенствованию танка ИС-2 был проведен ряд конструктивных изменений. Танк полученный в ходе модернизации в дальнейшем именовался ИС-2М.

ИС-2М отличался измененной конструкцией башни, увеличенным до 35 выстрелов боекомплектом пушки, отсутствием кормового башенного пулемета, противопожарным оборудованием, установкой двигателя В-54К-ИС мощностью 382 кВт (520 л.с.), форсуночного подогревателя и более совершенной коробки передач. В качестве средств связи использовалась радиостанция Р-113. Общая емкость топливных баков увеличена до 880 л за счет введения дополнительного бака. Все дополнительные баки были включены в систему питания топливом. У механика-водителя устанавливался ночной прибор ТВН-2. Внешний вид танка изменился за счет появления бортовых бункеров и крыльев новой формы. На танк устанавливались большие дымовые шашки БДШ. Масса ИС-2М возросла до 48 тонн, но скорость за счет улучшенной трансмиссии увеличилась до 40 км/ч.