L' IS-2 n'arrive en unité qu'en décembre 1943, alors que la production des KV-85 et IS-1 s'arrête progressivement. Avec sa pièce de 122mm, un Tigre est maintenant détruit à 1200m avec un projectile BR-471. Toutefois la taille des munitions ne lui permet d'emporter seulement 28 coups soit deux fois moins que l' IS-1.

D'autant que les projectiles BR-471 de forme pointue s'avèrent très sensibles aux blindages inclinés, ce qui rend l'arme nettement moins efficace contre les nouveaux chars moyen allemands Panther. Même à 600m, le risque de ricocher est encore très grand.

Pour pallier ce problème, les équipages utilisent des obus explosifs OF-471 contre les Panther. Bien qu'ils ne percent évidemment pas le blindage du panzer, l'onde de choc produite à l'impact parvient à fissurer les soudures, voir dans certains cas à les déchirer.

Finalement, l'acier de moindre qualité utilisé à partir de l'été 1944 par l'industrie allemande, dû à la pénurie de métaux, rendra les projectiles BR-471 mortels à 2500m pour un Panther.

Le canon de 122mm provoque également un problème de taille : le châssis a été développé pour un canon de 85mm et une tourelle moins lourde. Cela a pour conséquence un centre de gravité bien trop sur l'avant du char, rendant sa mobilité encore plus limitée.  Dans des zones très accidentées, l' IS-2 devait avancer tourelle tournée, canon vers l'arrière pour éviter de le planter dans le sol. Il fallait indéniablement beaucoup de courage pour lancer l'assaut sur une ligne de défense allemande avec la tourelle tournée à 180°.

Du coté des équipages, les premiers rapports de combat montrent une taux élevé de pertes à l'intérieur du char. Le char est assez fragile et est percé de tous les cotés dès 600m.

Et quand les projectiles ne percent pas, ils créent des arrachements de métal qui blessent l'équipage.

Deux solutions sont alors proposées : amener le blindage frontal à 150mm, se qui déplacerait encore plus vers l'avant le centre de gravité, ou l'ajout de plaques d'acier de très haute résistance mais limitant la production en série. Aucune des deux solutions n'est acceptée, et finalement la coque est modifiée. Cette modification entraîne la suppression de la trappe du conducteur et apporte un profil incliné de 60° assurant une bien meilleure protection aux canons des panzers et améliorant de surcroit la protection de l'équipage.

Niveau mécanique, la fiabilité est loin d'être au rendez-vous dans les premiers mois de service. La situation est jugée si grave que le développement des nouveaux projets est stoppé pour se consacrer à l'élimination des problème de conception de l' IS-2.

Là encore, les ingénieurs soviétiques pallient aux nombreux problèmes, puisqu'à l'hiver 1944, les rapports font l'éloge des chars lourds IS-2, capables de parcourir 1000km sans encombre et avec une maintenance réduite.