Alors que les combinaisons sont bannies depuis le début de l'année 2010, Sébastien Rouault change de nouveau d'environnement en mars en revenant s'entraîner auprès de Lionel Horter à Mulhouse. Parallèlement, sans être les meilleurs de sa carrière, ses temps retrouvent les sommets mondiaux et après des Championnats de France réussis marqués par quatre titres sur 400, nage libre, quatre nages et 800 nage libre, il aborde les Championnats d'Europe de Budapest avec les deuxièmes temps européens sur 400, 800 et nage libre. De Hongrie, il revient finalement avec deux médailles d'or et deux meilleures performances mondiales de la saison, records de France à la clé, sur les deux épreuves les plus longues. Lors de ces deux courses, il adopte à chaque fois une tactique attentiste, effectuant son effort dans les 100 derniers mètres pour déposer ses futurs dauphins, le Féroïen Pál Joensen et l'Allemand Christian Kubusch. Également aligné sur , il termine cinquième d'une course dominée par son jeune compatriote Yannick Agnel.