В эти трудные дни боев под Воронежем Ротмистров узнал, что ему 21 июля 1942 года присвоено воинское звание генерал-майора танковых войск. А 25 августа 1942 года 7-й танковый корпус был направлен из района Землянска под Сталинград. Он вошел в 1-ю гвардейскую армию, которой командовал генерал-лейтенант К. С. Москаленко.

В составе 1-й гвардейской армии танковый корпус Ротмистрова участвовал в ожесточенных боях севернее Сталинграда с целью ликвидации прорыва немецких танков к Волге в районе поселка Рынок. В течение почти всего сентября советские войска наносили один за одним контрудары с севера в направлении Котлубань — Самохваловка — Гумрак, стремясь перерезать коридор прорыва и соединиться с 62-й армией генерала В. И. Чуйкова, оборонявшейся в городе. Они оттянули на себя со Сталинградского направления значительные силы врага, но цели, несмотря на большие жертвы, так и не достигли. 7-й танковый корпус в этих боях потерял 156 из имевшихся у него 190 танков.

6 октября корпус был выведен в резерв Ставки и переброшен в Саратов. Сюда начали прибывать новые танки и личный состав на пополнение. Среди обычных служебных забот Ротмистров много думал о прошедших боях. На душе было тяжело. Казалось бы, не в чем ему упрекнуть себя. Но и подчиненных — командиров и рядовых танкистов — не упрекнешь: они сражались с упорством, граничащим с самопожертвованием. В чем же причина неудач?

Вспомнилось, как под Сталинградом на одном из совещаний в 1-й гвардейской армии первый заместитель Верховного Главнокомандующего Г. К. Жуков говорил: «Мы воюем второй год, и пора бы уже научиться воевать грамотно… Вы наступаете вслепую, не зная противостоящего противника, системы его обороны, пулеметно-артиллерийского, и прежде всего противотанкового огня… Нельзя полагаться только на патриотизм, мужество и отвагу наших бойцов, бросать их в бой на неизвестного вам противника одним призывом «Вперед, на врага!». Немцев на «ура» не возьмешь. Мы не имеем права губить людей понапрасну…»

Все правильно — противника надо знать. Впервые 7-й танковый корпус вступил в бой севернее Сталинграда, по существу, с ходу, даже не зная, где передний край обороны противника, не говоря уже о расположении его противотанковых средств. Отсюда — излишние потери… Да и на Брянском фронте… Если удар немцев на Воронежском направлении явился неожиданностью, значит, плохо была организована разведка всех видов. А еще Суворов говорил, что разведка — глаза и уши армии… Но даже имея данные о противнике, мы иногда несли тяжелые потери… И не столько при прорыве обороны, сколько в ее глубине, наткнувшись на мощный огонь противотанковой артиллерии и танков противника… Тут необходима поддержка артиллерии и авиации, а танки, увы, оставались в одиночестве. У противника же под Сталинградом над полем боя постоянно висело от 50 до 80 «юнкерсов».