Hij kwam op het EK 2012 met Italië tot de kwartfinale. Op het WK 2010 kwamen zijn ploeggenoten en hij niet door de groepsfase. De Rossi nam met Italië eveneens deel aan het EK 2012 in Polen en Oekraïne, waar de ploeg van bondscoach Cesare Prandelli de finale bereikte. Daarin verloor "La Squadra Azzurra" met 4–0 van titelverdediger Spanje. Het WK 2014 eindigde voor hem en Italië net als vier jaar eerder na de groepswedstrijden