9-м механизированным корпусом в сражении под Дубно-Луцком-Бродами.
11 июля 1941
года назначен командующим 4-й армией на южном фланге Западного фронта.
11 сентября 1941 года получил звание генерал-лейтенанта.
В битве за Москву командует 16-ой армией. В ходе смелой операции противник был отброшен от города. Именно под Москвой К. К. Рокоссовский приобрел полководческий авторитет. За битву под Москвой К. К. Рокоссовский был награждён орденом Ленина.
После тяжелого ранения, 30 сентября 1942 года генерал-лейтенант К. К. Рокоссовский был назначен командующим Донским фронтом. При его участии был разработан план операции «Уран» по окружению и уничтожению вражеской группировки, наступавшей на Сталинград. Силами нескольких фронтов 19 ноября 1942 года началось проведение операции, 23 ноября кольцо вокруг 6-й армии генерала Ф. Паулюса было замкнуто.
За проведение операции «Уран» 15 января 1943 года получил звание генерал-полковника, а 28 января он был награждён только что учреждённым орденом Суворова.
В полной мере полководческий талант К. К. Рокоссовского проявился летом 1944 года при проведении операции по освобождению Белоруссии. Операция «Багратион» началась 22 июня 1944. 29 июня 1944 года генералу армии К. К. Рокоссовскому была вручена бриллиантовая звезда Маршала Советского Союза, а 30 июля — первая Звезда Героя Советского Союза. К 11 июля была взята в плен 105-тысячная группировка противника. 1 июня 1945 года Рокоссовскому вручена вторая Звезда Героя Советского Союза. 24 июня 1945 года по решению И. В. Сталина К. К. Рокоссовский командовал Парадом Победы в Москве (принимал Парад Победы Г. К. Жуков). А 1 мая 1946 года Рокоссовский принимает парад.