לאחר מכן, באמצע דצמבר 1944 קיבל רונדשטט את הפיקוד על המתקפה הגרמנית הגדולה האחרונה במלחמה, קרב הארדנים. הוא קיבל פקודות לתקוף את הצבא האמריקני והבריטי דרך יער הארדנים, לכבוש את מאגרי הדלק של בעלות הברית, ולהתקדם משם אל נמל אנטוורפן ובכך לנתק את הכוחות ביבשת מנמל האספקה העיקרי שלהם, ולמעשה להפוך את גלגל המלחמה שנטה לרעתה של גרמניה. תוכנית זו הייתה מלכתחילה הימור, והייתה תלויה בביצוע דקדקני, בתנאי מזג אוויר מסוימים, ובמגוון תנאים שהיו צריכים להתקיים, כמו תפיסת מאגרי הדלק של בעלות הברית. בתחילה נראה כי המבצע עומד להצליח, אך אל מול עמידה עקשנית של חיילי החי"ר האמריקנים (בניגוד לחוסר היכולת הצבאית של מפקדיהם הבכירים), ולאחר שהשתנו תנאי מזג האוויר ועליונותם האווירית של בעלות הברית קיבלה ביטוי, נקטם עוקצה של המתקפה, ולאחר חודש היו הכוחות הגרמנים בנקודה ממנה יצאו, לאחר שספגו אבדות כבדות. רונדשטט יצא למתקפה זו (שסיבתה הייתה יותר פוליטית מצבאית) בלב כבד וברגשות מעורבים. חששותיו אכן התגשמו, ובמתקפת הארדנים בזבזה גרמניה בהימור מסוכן את שארית כוחותיה הכשירים, וזאת אל מול מתקפה של כוחות רוסיים עצומים במזרח. במרץ 1945 הביע רונדשטט את דעתו בפני וילהלם קייטל כי על היטלר לנסות ולהגיע להסכם עם בעלות הברית ולא להמשיך במלחמה. הדבר הביא שוב לפיטוריו, בפעם האחרונה.