Боевое крещение ТТ получил в 1938 – 1939 гг. в боях на Халхин-Голе и у озера Хасан, а затем применялся во время советско-финской «Зимней» войны 1939-1940 гг. В годы участия СССР во Второй Мировой войне пистолеты Токарева получили самое широкое распространение во всех родах войск РККА. В финской армии трофейные ТТ использовалось до конца 1950-х. Их можно отличить по клейму с литерами «SA» в прямоугольнике, расположенном на левой стороне рамы, над затыльником рукоятки. В Вермахте пистолеты Токарева состояли на вооружении в качестве оружия ограниченного стандарта под обозначением Pistole 615(r) и имелись в основном в тыловых и охранных частях вермахта и полицией. Пистолеты ТТ, наряду с другими образцами советского стрелкового оружия, использовались в действовавших на стороне Третьего Рейха русских национальных армиях РОНА, 1-я РНА, Русский корпус и ВС КОНР, а так же в состоящих из славян и казаков различных формированиях Войск СС. Здесь следует пояснить, что из примерно 1,24 млн. граждан СССР в частях Вермахта с 1940 по 1945 гг. служило порядка 400000 русских и 250000 украинцев, сражавшихся против большевистского террора. После войны, в 1946 году, еще раз было проведено усовершенствование технологии производства. Затвор-кожух модернизированного пистолета имеет рифленую насечку, вместо чередующихся крупных и мелких пазов, но в этом году еще выпускались пистолеты с крупной чередующейся насечкой. Производство велось до конца 1953 года. Всего с 1930 по 1953 гг. было выпущено около 1740000 пистолетов, из которых около 4700 – пистолеты образца 1930 года. В вооруженных силах СССР пистолет Токарева использовался вплоть до 1970-х годов.
В ходе боевого применения оружие Токарева продемонстрировало высокие боевые качества. Пистолет обладает высоким пробивным действием пули и большой дальностью стрельбы, а также высокой точностью стрельбы на большие дистанции, что обусловлено пологой траекторией полета и высокой начальной скоростью пули. Оружие имеет малую ширину, при отсутствии сильно выступающих деталей. Размещение УСМ в отдельном блоке намного облегчает уход за оружием и устраняет опасность утери мелких деталей. Простота в обращении обеспечивается УСМ одинарного действия. Такой УСМ является оптимальным для пистолетов, использующихся в реальных боевых действиях, так как имеет простейший принцип работы и устройства. Но выявились и недостатки. Постоянное напряжение боевой пружины при поставленном на предохранительный взвод курке, ведет к ее постепенной осадке и сокращению живучести. Слабая фиксация магазина защелкой, что приводит к его самопроизвольному выпадению. Со временем изнашивается серьга, что приводит к задержкам при стрельбе. Возможность поломки шептала, в случае его сильного износа, при падении пистолета на курок, поставленный на предохранительный взвод, что влечет за собой самопроизвольный выстрел, если патрон находится в патроннике. Малый угол наклона рукоятки не обеспечивает точность «инстинктивного» прицеливания при стрельбе навскидку. Из-за пониженного качества стали, оружие производства военного времени без поломок выдерживало только 700 – 800 выстрелов.
Для обеспечения надежной работы оружия необходимо хранить пистолет со спущенным курком и без патрона в патроннике, заменить пружину защелки магазина на более сильную, а при разборке, перед отделением затворной задержки необходимо сначала отделить направляющую втулку ствола и разгрузить этим возвратную пружину, что продлевает срок ее службы. Наиболее надежными и имеющими наилучшее качество изготовления считаются пистолеты, изготовленные на Ижевском механическом заводе в период с 1947 по 1953 гг. Это обстоятельство объясняется налаженностью технологии производства и значительным снижением плана выпуска.
Высоким качеством также обладали ТТ выпускавшиеся на Тульском оружейном заводе до вступления СССР во Вторую Мировую войну. Высококачественные образцы выдерживают до 10000 выстрелов. Несмотря на принятие на вооружение в 1951 году пистолета Макарова, ТТ состоял на вооружении советской армии до начала 1960-х, а в правоохранительных органах – до середины 1970-х. В настоящее время ТТ используется в милиции, ВОХР-е, охотнадзоре, рыбнадзоре и других организациях, а также оперативниками групп специального назначения.
