26 травня прибув у Сухінічі і знов прийняв командування 16-ою армією. 30 вересня генерал-лейтенант Рокоссовский був призначений командувачем Донським фронтом. При його участі був розроблений план операції "«Уран»" по знищенню і оточенню ворожого угрупування, що наступало на Сталінград. Силами декількох фронтів 19 листопада почалося проведення операції, 23 листопада кільце навколо 6-ї армії генерала Фрідріха Паулюса було замкнуте. Керівництво по розгрому ворожого угрупування Ставка доручила Рокоссовському, що було проявом великої пошани до нього. 31 січня 1943 Рокоссовський полонив генерал-фельдмаршала Ф. фон Паулюса, 24 генерали, 2500 німецьких офіцерів, 90 тис. солдатів.