В связи с этими событиями под Харьковом, ставшими, по признанию Хрущева, «тяжелой вехой» в жизни, он в мемуарах вновь обращается к образу Сталина: «Мне не раз приходилось вступать в спор со Сталиным по тому или иному вопросу в делах гражданских и иногда удавалось переубедить его. Хотя Сталин метал при этом огонь и воду, я настойчиво продолжал доказывать, что надо поступить так-то, а не эдак. Сталин иной раз не принимал сразу же моей точки зрения, но проходили часы, порою и дни, он возвращался к той же теме и соглашался. Мне нравилось в Сталине, что он в конце концов способен изменить решение, если убеждался в правоте собеседника, который настойчиво доказывал ему свою точку зрения, если его доказательства имели под собой почву. Тогда он соглашался».
Под Харьковом Хрущев опять столкнулся с Клейстом. Вскоре две советские армии, 6-я и 57-я, оказались «в мешке». В итоге провала Харьковской операции в плен попало около 150 тысяч человек. А в конце июня 1942 года южнее Курска гитлеровская армия начала мощное наступление. Наша оборона на стыке Брянского и Юго-Западного фронтов была прорвана, и немцы двинулись по громадным и незащищенным степным пространствам на Кавказ и Волгу. Паника и бегство с оборонительных позиций приняли такие масштабы, что был издан печально знаменитый приказ Сталина № 227 от 30 июля «Ни шагу назад!».
Хрущев, опасаясь гнева Сталина, рассчитывал на самое худшее, однако все обошлось. К этому времени, видимо, Хрущев уже вошел в число самых доверенных лиц. Вскоре он становится членом Военного Совета Сталинградского фронта, которым командовал вначале генерал Гордое, а затем — генерал Еременко.
Под Сталинградом уже в конце лета 1942 года сложилась очень тяжелая обстановка. 23 августа 6-я армия фон Паулюса вышла к Волге и получила возможность держать весь Сталинград под своим огнем. 12 октября немецкие войска начинают штурм Сталинграда. В городе развернулись ожесточенные бои, но немцам так и не удалось взять Сталинград.
Генерал-майор Хрущев принимал участие в разработке плана контрнаступления советских войск под Сталинградом и окружения армии Паулюса.
Вскоре Хрущев столкнулся с одним из крупнейших немецких полководцев второй мировой войны фон Манштейном, которому была поставлена задача деблокирования Сталинградского котла. Хрущев вспоминал: «На участке в направлении Котельниковского действовала 51-я армия, кавалерийский корпус Шапкина, механизированный корпус Вольского и другие соединения. Я несколько раз выезжал в эту группу войск, потому что там сложилась тяжелая обстановка. Мы знали по данным разведки, что немецкий генерал-фельдмаршал Манштейн командует группой войск, которая двигается на освобождение окруженной нами группировки. Он начал теснить нас. Его войска находились уже примерно в 50 километрах от переднего края Паулюса».
Манштейн наносил удар силами 4-й танковой армии Гота, которая начала свое наступление 12 декабря 1942 года. Сам Эрих фон Манштейн в своих знаменитых записках «Утерянные победы» пишет: «Гибкость управления нашими танковыми соединениями, превосходство наших танкистов проявились в эти дни самым блестящим образом, так же как и храбрость солдат механизированных войск… Этот бой показал также, что способна совершить старая испытанная танковая дивизия, когда ее перед боем полностью укомплектовывают танками и самоходными орудиями». Однако немецкий прорыв не удался. 19 декабря наступление танков Гота захлебнулось, и б-я армия была обречена.
В феврале 1943 года командующим Южным фронтом вместо Еременко, по предложению Хрущева, Ставка назначила генерала Малиновского. Войска шли на Ростов. Хрущев вспоминает, что были заняты станицы Багаевская и Манычская. Штаб фронта перенесли в хутор Веселый. 28-я армия генерала Герасименко заняла Сальск и Новочеркасск. Вскоре был освобожден и Ростов; в городе состоялся военный парад. Через некоторое время Хрущева отозвали в Ставку и назначили членом Военного Совета Воронежского фронта. Тогда же ему было присвоено воинское звание генерал-лейтенанта.
В это время уже началось освобождение Украины. 16 февраля 1943 года наши войска взяли Харьков. Именно в эти дни Хрущев и прибыл в статусе члена Военного Совета Воронежского фронта и секретаря ЦК КП(б) Украины. Командовал войсками фронта генерал армии Ф. Голиков, которого позднее сменил генерал армии Н. Ватутин. В результате немецкого контрнаступления Харьков вскоре пришлось оставить, но в конце августа 1943 года он был вторично и уже окончательно освобожден.
Активное участие Хрущев как член Военного Совета принимал в сражениях, на Курской дуге. Вскоре после этого началось освобождение Украины. Воронежский фронт был преобразован в 1-й Украинский.