La nazionale italiana ha da poco cambiato commissario tecnico quando Rosucci termina il Mondiale Under-20 e il ct Antonio Cabrini la esclude dalle ultime due partite di qualificazione a Euro 2013 con l'Italia che è già qualificata. L'infortunio al ginocchio sembra precludere a Rosucci la possibilità di entrare tra le candidate a un posto tra le 23 convocate, ma con determinazione riesce a superare l'infortunio patito nel corso del girone di ritorno di campionato, arrivando a maggio in una buona forma fisica. Cabrini la inserisce nella lista delle 28 pre-convocate e Rosucci si conquista un posto tra le 23 che partono alla volta della Svezia, senza aver ancora giocato un minuto con la Nazionale. L'Italia è inserita nel gruppo A e la prima partita la pareggia 0-0 contro la Finlandia; nella seconda arriva la vittoria per 2-1 sulla Danimarca con Rosucci che fa il suo esordio assoluto con la nazionale maggiore subentrando a 18 minuti dal termine a Panico. La qualificazione agli ottavi è raggiunta, così diventa ininfluente la sconfitta per 3-1 contro la Svezia padrona di casa in cui Martina gioca gli interi novanta minuti. La Germania negli ottavi si rivela troppo forte per l'Italia che viene battuta 1-0 ed eliminata.